[論文レビュー] Oblique Corrections in Deconstructed Higgsless Models

Masafumi Kurachi, R. Sekhar Chivukula+3 more|ArXiv.org|Sep 11, 2004

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 8

ひとこと要約

この論文は、任意の5次元幾何学、位置依存のゲージカップリング、ブレーンの運動項を含む一般化された枠組みを用いて、断片化されたヒッグスなしモデルにおける斜交補正を分析している。高次のゲージカレント相関関数を計算することで、重いベクトルボソンの質量を用いてSおよびTパラメータの正確な式を得ており、ユニタリティを持つモデルではS − 4cos²θWT ≳ O(1)が成り立つことが示され、これは物理的に実現可能なヒッグスなしのシナリオを制約する。

ABSTRACT

In this talk, using deconstruction, we analyze the form of the corrections to the electroweak interactions in a large class of ``Higgsless'' models of electroweak symmetry breaking, allowing for arbitrary 5-D geometry, position-dependent gauge coupling, and brane kinetic energy terms. Many models considered in the literature, including those most likely to be phenomenologically viable, are in this class. By analyzing the asymptotic behavior of the correlation function of gauge currents at high momentum, we extract the exact form of the relevant correlation functions at tree-level and compute the corrections to precision electroweak observables in terms of the spectrum of heavy vector bosons. We determine when nonoblique corrections due to the interactions of fermions with the heavy vector bosons become important, and specify the form such interactions can take. In particular we find that in this class of models, so long as the theory remains unitary, S - 4 c^2_W T > O(1), where S and T are the usual oblique parameters.

研究の動機と目的

• 断片化を用いて、広範なヒッグスなしモデルのクラスにおける精度の取れた電弱補正を体系的に分析すること。
• フェルミオン-重いベクトルボソン相互作用に起因する非斜交補正が顕著になる条件を特定すること。
• 重いベクトルレゾナントのスペクトルを用いて、斜交パラメータSおよびTの正確な式を導出すること。
• 物理的に実現可能なモデルにおいて、S − 4cos²θWT のユニタリティに基づく下界を確立すること。
• 断片化ラグランジュアンに任意のゲージカップリング、f定数、ブレーンの運動項を許容することで、先行研究を一般化すること。

提案手法

• 5次元ゲージ理論を区間上にコンパクト化したものを、SU(2)およびU(1)ゲージ群と非線形スカラー模型を有する4次元のムース図に断片化する。
• 任意のゲージカップリングg_jとf定数f_jを有するO(p²)有効ラグランジュアンを用いて、一般化された5次元幾何学および位置依存カップリングをモデル化する。
• 高運動量におけるゲージカレントの相関関数を計算し、重いベクトルレゾナントの伝播関数および留数の形を抽出する。
• 低エネルギーにおけるρパラメータを導出し、j=N+1におけるフェルミオンがU(1)群にカップリングすることにより、それが正確に1であることを示す。
• 伝播関数の高運動量挙動を標準的な斜交パラメータ定義に一致させることで、SおよびTパラメータを抽出する。
• ユニタリティ制約を適用し、重い電荷を帯びたベクトルボソンの質量を用いて、S − 4cos²θWT ≳ O(1) の下界を導出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 任意の5次元幾何学および位置依存カップリングを有するヒッグスなしモデルにおける斜交補正の形は何か？
• RQ2 フェルミオン-重いベクトルボソン相互作用に起因する非斜交補正が顕著になる条件は何か？
• RQ3 断片化されたヒッグスなしモデルにおけるSおよびTパラメータは、重いベクトルレゾナントのスペクトルにどのように依存するか？
• RQ4 ユニタリティを持つヒッグスなしモデルにおいて、S − 4cos²θWT の下界は何か？
• RQ5 なぜこのクラスのモデルにおいてρパラメータが正確に1となるのか？フェルミオンカップリング構造はこの性質にどのように影響するか？

主な発見

• フェルミオンがj=N+1におけるU(1)ゲージ群にカップリングするという特定の構造のおかげで、このクラスのモデルにおいて低エネルギーにおけるρパラメータは正確に1である。
• 等-spinの破れが顕著である場合には、非斜交補正が重要となり、J_Y^μ J_Yμおよび(J_3)^2に比例する追加の4フェルミオン相互作用が生じる。
• 斜交パラメータは、すべての重い電荷を帯びたレゾナントに対して、αS − 4cos²θW αT = 4sin²θW cos²θW M_Z² ∑_n 1/M²_{Wn} という正確な関係を満たす。
• 任意のユニタリティ理論において、最も軽い重い電荷を帯びたベクトルボソン質量M_{W1}は√(8π)v ≈ 1.1 TeV未満でなければならない。これはS − 4cos²θWT ≳ O(1)を意味する。
• この結果は、先行の知見を一般化し、任意の5次元幾何学、位置依存カップリング、ブレーンの運動項を有する広範なモデルクラスに適用可能である。
• この枠組みにより、重いベクトルレゾナントの全スペクトルを用いてSおよびTを正確に計算でき、直接的な物性的制約が可能になる。