[论文解读] A Little KK Graviton at 750 GeV

Barry M. Dillon, Verónica Sanz|arXiv (Cornell University)|Mar 31, 2016

Cosmology and Gravitation Theories被引用 3

一句话总结

本文提出了一种全息复合希格斯模型，结合了小兰道-兰道-兰道（Little Randall-Sundrum）的设定，将750 GeV的双光子过剩解释为Kaluza-Klein引力子，通过将希格斯粒子和顶夸克置于额外维度的IR区，解决了与精确测量和矢量共振态约束之间的矛盾。该模型要求一个较低的紫外能标（~1000 TeV），从而解释了该共振态在直接探测中未被发现的原因，并暗示在强耦合区域中，4D引力可能并非基本的。

ABSTRACT

The standard experimental interpretation of the diphoton excess as a Kaluza-Klein graviton faces issues of compatibility with other constraints, particularly precision tests and direct searches for vector resonances. In this work we explain how to successfully incorporate this interpretation in the context of a holographic Composite Higgs setup, with the Higgs and top localised in the IR region of the extra dimension. We find that successful scenarios fall in the category of the so-called Little Randall-Sundrum models, as they require a low UV-scale of around 1000 TeV, which could explain why the resonance has so far evaded other searches. The scenario we find has an interesting dual interpretation in terms of partial compositeness. In particular, 4D gravity may not necessarily be involved in the dynamics of the strongly coupled sector, from which the Higgs and a 750 GeV spin-2 state would arise as composites.

研究动机与目标

• 解决750 GeV双光子过剩与现有精确测量和矢量共振态约束之间的矛盾。
• 在全息复合希格斯框架中，将双光子共振态嵌入为Kaluza-Klein引力子，且希格斯粒子和顶夸克位于额外维度的IR区。
• 表明在小兰道-兰道-兰道设定中，一个较低的紫外能标（~1000 TeV）可自然解释该共振态在直接探测中未被发现的原因。
• 探讨部分复合性框架下的双重诠释，其中4D引力可能并非强耦合区域的基本量。

提出的方法

• 采用具有翘曲额外维度的全息复合希格斯模型实现。
• 将希格斯粒子和顶夸克局域化在额外维度的IR区域，以抑制味改变过程。
• 在750 GeV处实现Kaluza-Klein引力子态，作为双光子衰变中观测到的共振态。
• 利用小兰道-兰道-兰道机制设定较低的紫外截断能标（~1000 TeV），降低耦合强度，避免直接探测。
• 分析该模型与精确电弱约束及矢量共振态搜索的相容性。
• 采用部分复合性框架，将希格斯粒子和自旋-2态解释为强耦合区域产生的复合态。

实验结果

研究问题

• RQ1 750 GeV双光子共振态是否可在全息复合希格斯模型中一致地解释为Kaluza-Klein引力子？
• RQ2 该模型如何调和该共振态与精确测量及矢量共振态搜索的严格约束之间的矛盾？
• RQ3 紫外能标在抑制共振态耦合并避免直接探测中起到何种作用？
• RQ4 该模型是否允许一种情景，即4D引力并非强耦合动力学的基本量？
• RQ5 部分复合性框架如何重新诠释该设定中希格斯粒子和自旋-2态的起源？

主要发现

• 750 GeV双光子共振态可在希格斯粒子和顶夸克局域于额外维度IR区的全息复合希格斯模型中一致地解释为Kaluza-Klein引力子。
• 该模型要求约1000 TeV的低紫外能标，该能标抑制了耦合强度，从而解释了该共振态在直接探测中未被发现的原因。
• 小兰道-兰道-兰道机制成功调和了该共振态与精确电弱约束及矢量共振态限制之间的矛盾。
• 该情景允许通过部分复合性实现双重诠释，其中希格斯粒子和自旋-2态作为强耦合区域的复合态出现。
• 4D引力可能并非强耦合区域动力学的基本量，因为复合态的产生独立于基本引力。