Distinguishing Inert Higgs Doublet and Inert Triplet Scenarios
在这篇文章中,我们考虑了I型2 HDM和$Y=0$之间的比较研究,$SU(2)$三重态扩展具有一个$Z_2$ -奇数双重和三重态,呈现所需的暗物质(DM)。对于惰性二重态模型(IDM),中性标量或赝标量可以是DM,而对于惰性三重态模型(ITM),它是CP偶标量。通过计算双圈β函数,研究了这两种情况下微扰性和真空稳定性的界限。当IDM的普朗克标度微扰性的四次耦合被限制在$0.1-0.2$时,ITM的四次耦合被大大放宽($0.8$)。Coleman-Weinberg的RG改进势给出了电弱真空的稳定、亚稳定和不稳定区域。来自DM遗迹的约束,直接和间接的实验,如XENON 1 T,LUX和H.E.S.S.,费米-LAT允许DM质量$\gtrsim 700, \,1176$ GeV分别为IDM,ITM。虽然IDM中的$Z_2$ -奇粒子之间的质量分裂是ITM的一种可能性,但我们必须依赖于环校正。在LHC的现象学签名表明,在IDM和ITM的情况下,单轻子加上丢失的能量与即时和位移衰变可以区分这种情况下,在LHC与其他互补模式。
2020-07-22 hep-ph
Signatures of Dark Matter in Inert Triplet Models
在这次演讲中,我们将回顾暗物质在两个惰性三重态模型中的特征。对于超荷Y=0的第一个模型,WMAP数据和直接探测都支持5.5 TeV左右的暗物质质量。相比之下,对于Y=2的第二个模型,它被排除在直接检测实验,虽然暗物质,其质量约为2.8 TeV的WMAP允许。
2011-08-13 hep-ph
Vector-Like Leptons and Inert Scalar Triplet: Lepton Flavor Violation, $g-2$ and Collider Searches
我们调查简化模型,涉及惰性标量三重态和矢量轻子,可以解释的μ子$g-2$异常。这些简化的场景被嵌入到一个模型中,该模型具有W'和Z'玻色子,它们受到严格的碰撞边界的约束。来自μ子$g-2$异常的约束与对撞机界限,以及来自轻子味违反搜索的界限。解释$g-2$异常的参数空间区域被证明是轻子味违反探针和未来的对撞机,如HL-LHC和HE-LHC的范围内。
2020-07-19 hep-ph
Electroweak Phase Transition in an Inert Complex Triplet Model
我们研究了在标准模型的一个简单扩展中的电弱相变动力学,其中Higgs扇区通过添加具有超荷Y=2的$SU(2)_L$ -三重态来扩展。通过随机扫描的模型的参数,我们表明,有区域符合对撞机实验的约束和要求的一个强的一阶电弱相变,这是需要电弱重子。此外,我们还研究了由一级相变产生的引力波的功率谱。此外,这些引力波的可探测性,通过未来的空间为基础的探测器,进行了讨论。
2021-04-05 gr-qc hep-ph
Exploring CP-violation in $Y=0$ inert triplet with real singlet
本文在含实单态的 $Y=0$ 惰性三重态模型中引入5维CP破坏项,实现两步强一阶电弱相变,兼容暗物质、重子不对称及LISA/BBO引力波探测。
2023-10-01 hep-ph
Asymmetric Inelastic Inert Doublet Dark Matter from Triplet Scalar Leptogenesis
暗物质(DM)粒子的性质和机制,提供他们的测量遗迹丰度目前还不清楚。在本文中,我们研究了惰性标量和矢量类费米子双DM候选人与电荷不对称的暗扇区,这是由相同的机制,提供重子不对称性,即重子通过轻生引起的标量三重衰变。与此同时,该模型通过II型跷跷板在振荡实验的范围内产生中微子质量。我们讨论了DM和可见光区的不对称性损耗的可能来源,并求解了三重标量准平衡衰变的相关玻尔兹曼方程。对整个参数空间进行Monte-Carlo-Markov-Chain分析。暗区不对称性的存在导致原子核的非弹性散射。然后,我们应用baidu统计推断模型参数的青睐,目前的实验数据,特别是DAMA的年度调制和氙100排除限制。后者强烈反对DM- $\bar{\rm DM}$振荡所需的质量为$\mathcal{O}(\TeV)$的非对称标量二重态DM,而质量约为100 GeV的非对称矢量费米子二重态DM是DAMA年度调制的良好候选者,但满足氙100数据的约束。
2011-09-01 hep-ph
Exploring Higgs Triplet Models via Vector Boson Scattering at the LHC
我们给出了在LHC的W^\pm、W^ \pm、W^ \pm Z、W^+ W^-和Z Z通道中,在最小希格斯、左右对称和Georgi-Machacek模型中产生希格斯三重玻色子的研究结果。我们专注于“镀金”的纯轻子衰变模式,并考虑不可约的电弱,QCD,和t-夸克背景,应用组合的向前喷流标记,中央喷流否决,严格的轻子削减,以抑制背景。我们发现,由于三重态真空期望值(vev)的约束,需要相当大的亮度观察希格斯玻色子矢量玻色子散射三重态。在大型强子对撞机上观测到希格斯三重态在乔治-马查切克模型中是最有希望的,因为对三重态vev的约束较弱。在这个模型中,我们发现在大型强子对撞机上可以观测到质量为1.0(1.5)TeV的希格斯三重玻色子,其积分亮度在W^ \pm W^ \pm通道中低至41(119)fb^{-1},在W^ \pm Z通道中低至171(474)fb^{-1}。在这些通道中观察希格斯三重态玻色子将有助于确定潜在的理论。
2010-04-13 hep-ex hep-ph
Interplay of inert doublet and vector-like lepton triplet with displaced vertices at the LHC/FCC and MATHUSLA
本文研究了$Z_2$奇的惰性Higgs二重态暗物质与类矢量轻子三重态的相互作用,通过压缩质量谱和小Yukawa耦合实现共湮灭与位移衰变,并在LHC、FCC-hh及MATHUSLA探测器中探讨无强子位移多轻子信号的探测。
2024-03-23 hep-ph
Unifying Asymmetric Inert Fermion Doublet Dark Matter and Leptogenesis with Neutrino Mass
我们提出了一个标准模型(SM)的标量三重态扩展,以统一中微子质量的起源与宇宙的可见光和暗物质的组成部分。我们假设标量三重态是超重的,因此它在早期宇宙中的CP破坏失平衡衰变不仅产生非对称的暗物质(如费米子偶重态的中性分量),而且还产生轻子非对称性。后者通过B+L违反sphaleron过程被转换为观察到的重子不对称性。在电弱相变以下,标量三重态获得真空期望值,并产生亚eV的马约拉纳质量,从而产生三种活性中微子。因此,统一的起源中微子质量,轻子不对称性和不对称的暗物质内实现的标量三重态扩展的SM。
2012-12-17 hep-ph
Neutrino Mass Model and Dark Matter with $Y=0$ Inert Triplet Scalar
本文构建含 $Y=0$ 惰性三重态标量的单圈中微子质量模型,结合 $S^\pm$ 解释 μ 子反常磁偶极矩,并在两种质量层级下检验振荡、轻子味破坏与 Z 衰变,同时寻找费米子和玻色子暗物质的可行参数点。
2024-09-17 hep-ph
The 3-3-1 model with inert scalar triplet
我们表明,典型的3-3-1模型是自洽的,如果它们包含明确违反轻子数的相互作用。右手中微子的3-3-1模型本身可以作为一个经济的3-3-1模型作为上述标准的自然认识,同时它也导致一个惰性标量三重态(η)负责暗物质。这是由Z_2对称性保证的(这样指定,只有η是奇数,而所有其他执行经济的3-3-1模型的多重态都是偶数),它不会被真空破坏。最小的3-3-1模型可以通过类似的实现提供一个暗物质。考虑到前者,我们证明了在标准模型对称性下,η中的暗物质候选者(H_η)在有效极限下转变为单线态,并且是自然重的。当H_η质量在TeV范围内时,H_η残体密度和直接探测截面将得到正确的值。该模型预言H_η质量m_{H_η} =λ_5 \times 2 TeV,H_η-核子散射截面σ_{H_η-N}=1.56 \times 10^{-44} cm ^2,条件是新的中性希格斯玻色子比暗物质重得多。
2013-11-06 hep-ph
Scalar Triplet Flavor Leptogenesis with Dark Matter
我们研究了一个简单的变种II型跷跷板,负责中微子质量的产生,其中粒子谱扩展与一个单右手中微子和惰性希格斯双重,都奇怪下一个额外的$Z_2$对称。虽然暗物质的作用是由惰性希格斯偶态中最轻的中性成分发挥的,但它与标准模型轻子偶态和右手中微子的相互作用被证明是产生正确的宇宙重子丰度的关键,这是通过$SU(2)_L$标量三重态的衰变产生的。
2022-05-25 hep-ph
Dark Matter and Collider Phenomenology in Radiative Type-III Seesaw Model with Two Inert Doublets
本研究针对含两个惰性二重态的辐射型III跷跷板模型,分析两种暗物质候选者的可行性,并指出该扩展模型能产生区别于单惰性二重态模型的全新对撞机特征。
2025-03-25 hep-ph
Unveiling the inert Triplet desert region with a pNGB Dark Matter and its Gravitational Wave signatures
本研究通过引入 pNGB 暗物质扩展无超荷惰性三重态模型,利用双暗物质间的相互转化恢复了亚 TeV 三重态暗物质参数空间,并预测了可由 LISA 等探测器探测的引力波信号。
2025-07-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
TeV Scale Resonant Leptogenesis with triplet Fermion in Connection to Muon $g-2$
本研究扩展最小scotogenic模型引入三重态费米子和单态标量,通过Z₄×Z₂对称性实现对角Yukawa耦合,在μ子 sector 经共振轻子生成产生净轻子不对称性,同时解释μ子g-2反常并提供TeV尺度可行参数空间,惰性标量为暗物质候选者。
2025-02-12 astro-ph.CO hep-ph
A new mechanism for matter-antimatter asymmetry and connection with dark matter
我们提出了一种新的机制,通过干扰的树级图,其中的虚部的Breit-Wigner传播不稳定的调解人起着至关重要的作用,产生物质-反物质不对称。我们首先推导出一个一般的结果,一个非零$CP$ -不对称可以通过至少两组干扰树级图涉及$2\rightarrow2$或$1\rightarrow n$(与$n\geq3$)的过程中产生。我们说明了这一点,在一个简单的TeV尺度扩展的标准模型与惰性希格斯偶极子和右手中微子,随着电弱三重态标量场,其中小马约拉纳中微子质量产生通过辐射I型和树水平II型跷跷板机制的组合。所需的$CP$ -不对称性所需的虚部来自于惰性二重态与三重态标量的三线性耦合,以及三重态标量介体的宽度。惰性双重态中性成分的实部是冷暗物质的候选者。在这种情况下,暗物质遗迹密度的演化和重子不对称性密切相关。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electroweak phase transition with radiative symmetry breaking in Type-II seesaw with inert doublet
本文研究了扩展惰性双重态的 Type-II seesaw 模型中通过辐射效应触发电弱对称性破缺,利用两圈 $β$ 函数分析表明在特定参数下可实现一阶相变,并满足暗物质约束与真空稳定性。
2024-01-10 hep-ph
Footprint of Triplet Scalar Dark Matter in Direct, Indirect Search and Invisible Higgs Decay
在这次演讲中,我们将回顾惰性三重态模型(ITM),它为暗物质(DM)粒子提供了候选者。然后我们研究了希格斯玻色子玻色子可能衰变为DM候选粒子的情况,并利用现有的不可见希格斯玻色子衰变的实验数据来约束ITM的参数空间。我们还考虑了DM的间接搜索,并使用FermiLAT数据对参数空间进行约束。最后,我们比较了这个限制与LUX实验提供的低质量DM和不可见的希格斯衰变的约束。
2015-01-25 hep-ph
Search for doubly charged Higgs bosons using the same-sign diboson mode at the LHC
双电荷希格斯玻色子在许多新的物理模型中被预测为包含希格斯三重态场的扩展希格斯扇区。目前的实验研究主要集中在同号双轻子衰变模式占主导地位的情况下。我们研究了当三重态场的真空期望值足够大时,伴随的带电希格斯玻色子玻色子主要衰变为一对弱规范玻色子的情形。在碰撞能量为8TeV和14TeV的CERN大型强子对撞机上,对信号和背景进行了详细的模拟。我们发现,不同的削减应施加的事件,这取决于是否双电荷希格斯玻色子质量大于约200 GeV。在高质量区,前向喷流标记被证明是有用的,在增强信号的意义。我们发现达到运行在8和14 TeV的大型强子对撞机,两个基准三重真空期望值。在积分亮度光度为10 fb的${}^{-1}$在8 TeV,双电荷的希格斯玻色子与质量的$\sim 180$ GeV可以测试在$5σ$水平在这样的情况下。
2012-06-18 hep-ex hep-ph
Probing a scalar singlet-triplet extension of the Standard Model via VBF at the Muon Collider
本研究针对标准模型的标量单态-三重态扩展模型,利用未来多TeV μ子对撞机的矢量玻色子融合过程,结合切选法与BDT分类器探测三重态标量粒子,验证了不同能量下的探测能力。
2024-10-08 hep-ph
A Class of Inert N-tuplet Models with Radiative Neutrino Mass and Dark Matter
我们提出了一类具有辐射中微子质量和稳定暗物质候选者的模型。中微子质量是由一个单圈图产生的,其地形与马云2006年的提议(使用惰性标量偶态和单态费米子)相同。我们推广这种方法,并确定所有新的领域不大于伴随表示的变体。当中微子质量图包含马约拉纳质量插入时,有两种可能性,这两种可能性都是已知的。如果质量插入是狄拉克类型的,则有七个额外的模型,其中两个被直接检测实验排除在外。其他五个模型也受到限制,只有标量暗物质是可行的。有惰性单重态、惰性二重态和惰性三重态的例子,为暗物质的惰性N重态模型提供了一个自然的设置,并具有获得辐射中微子质量的额外特征。我们表明,一些模型承认一个简单的解释(必要的)离散对称性,并简要讨论的情况下,表示大于伴随,可以承认连接到天体物理伽马射线信号。
2013-09-23 hep-ph
Neutrino mass, scalar dark matter, and collider signatures in a radiative doublet-triplet model
United Arab Emirates University(阿联酋大学);University of Doha for Science and Technology(多哈科学技术大学)
该研究提出一个基于T4-3-i拓扑的辐射中微子质量模型,包含惰性标量二重态等粒子,通过$Z_2$对称性稳定暗物质,预测一个无质量中微子,并给出对撞机信号以检验暗物质和中微子性质。
2026-09-09 hep-ph
Probing Extended Scalar Sectors with Precision $e^+e^-\to Zh$ and Higgs Diphoton Studies
我们计算的单回路校正$σ(e^+ e^- \to Z h)$所产生的代表性扩展标准模型标量扇区的情况下。根据新的标量$\mathrm{SU(2)_L}$表示,我们考虑了惰性二重态、实三重态和复三重态、五重态和七重态模型。由于预期未来的$e+e-$对撞机对$σ(e^+ e^- \to Z h)$的测量精度将达到百分之一以下,对希格斯辐射过程的研究将以一种与在大型强子对撞机和未来可能的$pp$对撞机上直接搜索互补的方式探测扩展的标量扇区粒子谱和相互作用。我们还比较了未来的希格斯双光子衰变率测量的灵敏度。我们发现,$σ(e^+ e^- \to Z h)$和$Γ(h\toγγ)$的互补性是特别明显的复杂的三联体模型。
2021-09-07 hep-ph
Muon ($g-2$) and W-boson mass Anomaly in a Model Based on $Z_4$ Symmetry with Vector like Fermion
CDF-II合作的最新结果显示了$7σ$与标准模型预期的差异。在费米实验室报告的μ子磁矩测量中也存在$4.2σ$差异。基于类矢量轻子暗生模型(VLL)的$Z_{4}$推广,在单个相干框架下研究了中微子质量、暗物质、μ子($g-2$)和W玻色子质量异常之间的联系.中微子质量是在一个圈的水平上产生的。惰性双重态也通过斜参数$S$、$T$和$U$的修正,给出了W玻色子质量异常的解。VLL三重态$ψ_T$与惰性双重态$η$的耦合对μ子反常磁矩有正贡献。在这个模型中,VLL三重态提供了一个通向暗物质的轻子入口($η_R^0$)。该模型预测下限$m_{ee}>0.025$ eV在3 $σ$,这是很好的$0νββ$衰变实验的灵敏度范围内。该模型解释了$1.3<y_ψ<2.8$的μ子反常磁矩$Δa_μ$和DM候选者在$152\text{ GeV}<M_{η_{R}^{0}}<195\text{ GeV}$范围内的质量。对W玻色子质量异常的解释进一步将DM候选粒子$M_{η_{R}^{0}}$的质量限制在$154\text{ GeV}<M_{η_{R}^{0}}<174\text{ GeV}$范围内。
2022-07-18 hep-ph
Distinguishing Various Models of the 125 GeV Boson in Vector Boson Fusion
在LHC中,通过双光子的衰变模式和其他一些模式,一种大约125 GeV的新粒子的暗示可能指向相当多的可能性。虽然在大型强子对撞机中,标准模型和其他一些扩展的希格斯玻色子的主要产生机制是通过胶子融合过程,但另一种矢量玻色子融合对规范-希格斯耦合的电弱对称性破缺更敏感,因此可以用来探测标准模型之外的模型。在这项工作中,使用众所周知的dijet标记技术,挑选出的矢量玻色子融合机制,我们调查它的能力,以区分一些模型,已建议给一个增强的包容性的双光子产生率,包括标准模型希格斯玻色子,疏费米希格斯玻色子,兰德尔Sundrum radion,惰性希格斯双重模型,两个希格斯双重模型,和MSSM。矢量玻色子融合中的速率可以提供更多的底层模型信息,以帮助区分模型。
2012-10-15 hep-ex hep-ph
Single Higgs production in association with a photon at electron-positron colliders in extended Higgs models
我们研究了在正负电子对撞机$e^+e^-\to hγ$上,在各种扩展的Higgs模型,如惰性二重态模型(IDM)、惰性三重态模型(ITM)和双Higgs二重态模型(THDM)中,光子与Higgs的关联产生.在标准模型(SM)的横截面是最大的$\sqrt{s}=$ 250 GeV左右,我们提出了如何以及多少新的物理可以提高或降低生产率。我们还讨论了与$h\toγγ$和$h\to Zγ$衰变率的相关性。我们发现,一个相当大的耦合到SM-样的希格斯玻色子玻色子,带电标量可以给相当大的贡献的生产和衰变,如果他们的质量是100 GeV左右。在真空稳定性和微扰么正性的理论约束以及LHC希格斯粒子测量的电流约束下,IDM中的产生率最多可以从SM预测提高两倍。此外,在ITM中,我们发现了一个特定的参数区域,其中$hγ$的产生显著增加约6至8倍,但$h\toγγ$衰减仍然保持在SM中。在THDM中,在可行的参数空间中,与SM预测的可能偏差较小。
2019-02-15 hep-ph
Global fit to Higgs signal strengths and couplings and implications for extended Higgs sectors
最新的LHC数据在测量各种希格斯粒子产生和衰变通道的精度上有了相当大的提高。使用ATLAS,CMS和Tevatron的所有可用的公共结果,我们推导出每个最终状态的组合置信水平轮廓的信号强度(胶子融合+ TTH相关的生产)与(矢量玻色子融合+ VH相关的生产)空间。这些“组合信号强度椭圆”可以用一种简单、通用的方式来约束一类非常广泛的新物理模型,其中希格斯玻色子的耦合偏离了标准模型的预测。在这里,我们使用它们来约束约化耦合的希格斯玻色子的上夸克,下夸克/轻子和矢量玻色子对。我们还考虑了新物理学对环诱导的希格斯粒子的胶子-胶子和光子-光子耦合的贡献,以及不可见/不可见的衰变。最后,我们适用于我们的适合一些简单的模型与扩展的希格斯部门,特别是两希格斯双重模型的类型I和类型II,惰性双重模型,和乔治-Machacek三重希格斯模型。
2013-10-02 hep-ph
Muon ($g-2$) in $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Scotogenic Model Extended with Vector like Fermion
费米实验室最新的μ子反常磁矩结果表明,标准模型(SM)的预测值与实验值相差4.2 $σ$。在这项工作中,我们重新讨论了$U(1)_{L_μ-L_τ}$对称性与暗生模型的范式,该模型同时解释了μ子($g-2$)和中微子质量的产生。仅根据目前中微子振荡数据来解释μ介子($g-2$),对$U(1)_{L_μ-L_τ}$自发对称破缺后产生的新规范玻色子$M_{Z_{μτ}}$的质量进行了限制.特别地,我们在$M_{Z_{μτ}}-g_{μτ}$平面上得到了两个区域I和II,分别约为150 MeV和500 MeV,解释了中微子现象。区域I被发现与μ子中微子三叉戟(MNT)绑定($g_{μτ}$ $\leq$ $10^{-3}$)解释μ子($g-2$)是一致的,然而,区域II违反它的质量范围$M_{Z_{μτ}}>300$ MeV。然后,我们扩展了最小规范暗生模型的矢量轻子(VLL)三重$ψ_T$。$ψ_T$与惰性标量二重态$η$的混合导致手征增强的μ子反常磁矩的正贡献,与$Z_{μτ}$质量无关。此外,我们还研究了该模型对$0νββ$衰变和$CP$破坏的影响。未观察到$0νββ$衰减至0.01 eV的灵敏度应反驳该模型。该模型,在一般情况下,被发现是一致的$CP$保守和$CP$违反的解决方案。
2022-06-26 hep-ph