Higgs和额外标量粒子的研究

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在粒子物理学中,标准模型(SM)之外是否存在一个额外轻标量粒子是一个有趣的问题,由于Atlas和CMS实验组在双光子通道中寻找约95GeV处光共振态的结果不一致,我们还不知道低质量区标准模型(SM)以外的物理性质。我们研究了最小Dilaton模型(Minimal Dilaton Model,简称MDM)中的一个轻标量粒子。该模型相对于标准模型(SM)而言多了一个新的标量粒子Dilaton粒子,最小Dilaton模型可以看作通过其它普通的Dilaton场的线性实现。在理论和最新实验约束条件下,我们根据轻标量粒子的双光子速率将所选数据样本分为两种情况:大双光子情况(其中σγγ/SM(?)0.2)和小双光子情况(其中σγγ/SM(?)0.2),他们分别和ATLAS和CMS实验符合的好。我们比较了这两种情况,测试了模型参数、标量耦合、产生和衰减的特性,并考虑了如何在对撞机上进一步识别它们。针对这两种情况,我们得出了以下结论:1、大的双光子情况有一个小的Higgs-Dilaton混合角(|sinθS|(?)0.2)和一个小的Dilaton真空期望值(VEV)f(0.5(?)η三v/f(?)1)而小的双光子情况有一个大的混合角(|sinθS|(?)0.4)和一个大的真空期望值(η三v/f(?)0.3);2、一般情况下,大的双光子情况预测小的sγγ耦合系数(|Csγγ/SM|(?)0.3)和大的sgg耦合系数(0.6(?)|Csgg/SM|(?)1.2),而小的双光子情况预测小的sgg耦合系数(|Csgg/SM|(?)0.5);3、当ms(?)95GeV,η(?)0.6和|sinθS|(?)0时,大的双光子情况可以解释CMS在其中心值看到的小的双光子过量;4、一般来说,大的双光子情况预测Higgs耦合|Chγγ/SM|和|Chgg/SM|之间的负相关而小的双光子预测两个耦合均小于1,或者|Chγγ/SM|(?)0.9(?)|Chgg/SM|。
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