[论文解读] The lightest neutral and doubly charged Higgs bosons of supersymmetric left-right models

Katri Huitu, P. N. Pandita+1 more|ArXiv.org|Oct 27, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 3

一句话总结

本文研究了在超对称左右对称模型中轻希格斯玻色子的现象学，重点关注最轻的CP偶性中性希格斯粒子和双荷希格斯玻色子。研究发现，由于希格斯场的扩展，最轻中性希格斯玻色子的质量超过了最小超对称标准模型的极限，而费米子耦合则趋近于标准模型的值；值得注意的是，双荷希格斯玻色子因其可能的低质量及独特的衰变道，成为这些模型的关键信号。

ABSTRACT

We review the phenomenology of light Higgs scalars in supersymmetric left-right models. We consider models with minimal particle content (with and without non-renormalizable higher-dimensional terms) and with additional Higgs superfields. The upper bound on the lightest CP-even neutral Higgs boson in these models is larger than in the minimal supersymmetric standard model, and the Higgs couplings to fermions approach those of the Standard Model. Possibly light doubly charged Higgs boson may provide the best signature of these models.

研究动机与目标

• 分析超对称左右对称模型中，最轻中性希格斯玻色子和双荷希格斯玻色子的性质。
• 研究额外希格斯超多重态或高维项的引入对希格斯质量与耦合的影响。
• 评估这些模型的唯象可行性，特别是通过可能发现轻量双荷希格斯玻色子的潜力。
• 将这些模型的希格斯 sector 与最小超对称标准模型（MSSM）进行比较，尤其关注最轻CP偶性希格斯玻色子质量的上限。

提出的方法

• 该研究采用具有最小粒子内容和扩展希格斯场结构的超对称左右规范群结构。
• 在超势中同时引入可重整化与不可重整化的高维项，以探索模型的不同变体。
• 通过有效势方法和辐射修正计算最轻CP偶性中性希格斯与双荷希格斯玻色子的质量。
• 评估费米子与希格斯玻色子的耦合，并与标准模型预测进行比较。
• 对模型的参数空间进行扫描，以识别最轻中性希格斯玻色子质量增强且双荷希格斯玻色子保持轻量的区域。
• 评估唯象学信号，特别关注线性对撞机中双荷希格斯玻色子的可探测性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在具有扩展希格斯场的超对称左右对称模型中，最轻CP偶性中性希格斯玻色子的质量上限是多少？
• RQ2 最轻中性希格斯玻色子与费米子的耦合与标准模型中的耦合相比如何？
• RQ3 双荷希格斯玻色子是否可能轻到足以在线性对撞机中被探测到？
• RQ4 不可重整化的高维项在改变希格斯质量谱方面起到什么作用？
• RQ5 这些模型的希格斯 sector 与最小超对称标准模型在质量与耦合结构方面有何不同？

主要发现

• 由于扩展的希格斯场，最轻CP偶性中性希格斯玻色子的质量上限高于最小超对称标准模型。
• 最轻中性希格斯玻色子与费米子的耦合趋近于标准模型，表明其可能表现出标准模型希格斯玻色子的行为。
• 双荷希格斯玻色子可能轻到足以在线性对撞机中提供独特且可探测的信号。
• 引入高维项或额外的希格斯超多重态会改变希格斯质量谱，从而实现更重的最轻中性希格斯玻色子态。
• 双荷希格斯玻色子成为区分这些模型与MSSM的最具前景的实验信号。