مجلۀ پژوهش فیزیک ایران

مشاهدة همزمان ذرات هیگز خنثی با جرم‌های متفاوت در مدل HDM2 در برخورد دهنده‌های آتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

مجید هاشمی

بخش فیزیک، دانشکدۀ علوم، دانشگاه شیراز، شیراز

https://doi.org/10.47176/ijpr.22.4.71523
چکیده
در این مقاله، مدل نظری دو دوتایی هیگز (HDM2) برای مشاهدة همزمان سیگنال ذرات هیگز خنثی، مورد بررسی قرار می‌گیرد. هدف از این کار، معرفی انواعی از این مدل است که منجر به سیگنال قابل مشاهده برای این ذرات، در برخورد دهنده‌های لپتونی آتی می‌شوند. سپس برای هر نوع انتخاب شده، فضای پارامتر مدل بررسی شده و ناحیۀ جرمی ذرات هیگز خنثی که برای یافتن سیگنال آنها مناسب است مشخص می‌شوند. با معرفی چند مقدار نمونه برای جرم‌های این ذرات، رویدادهای برخورد الکترون و پوزیترون با انرژی مرکز جرم  GeV 1000 تولید شده و با در نظر گرفتن اثرات یک آشکارساز نمونه، به تجزیه و تحلیل رویدادها و بازسازی جرم ذرات هیگز پرداخته خواهد شد. نمودارهای به دست آمده در این تحقیق از غنی‌ترین نمودارهای ممکن برای مشاهدة سیگنال ذرات هیگز هستند و همزمان اطلاعاتی در مورد جرم ذرۀ Z، ذرة هیگز سبک با جرم   GeV 125 و ذرات هیگز خنثای سنگین (H, A) به ما می‌دهند. در انتها تخمینی از مقدار دادة مورد نیاز برای مشاهدة سیگنال ذرات هیگز خنثی ارائه خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

ذره هیگز
برخورد دهنده‌های لپتونی
HDM2
موضوعات

عنوان مقاله English

Simultaneous observation of neutral Higgs particles with ‎different masses in 2HDM at future colliders

نویسنده English

Majid Hashemi
Physics Department, School of Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده English

In this paper, the two Higgs doublet model (2HDM) is investigated for simultaneous observation of the signals of the neutral Higgs particles. The goal of this work is to introduce model types which result in observable signals for these particles at future lepton colliders. Then for every selected type, the parameter space of the model is investigated and the mass regions of the neutral Higgs bosons which are suitable for finding their signals are identified. Introducing several example values for the masses of these particles, events of electron-positron collisions with center of mass energy of 1000 GeV are generated, and taking into account the effects of a typical detector, they are analyzed and the Higgs particles masses are reconstructed. Plots obtained in this analysis are one of the richest possible plots for the Higgs particles signals and provide information about the Z particle mass, the light Higgs particle with the mass of 125 GeV and heavy neutral Higgs particles (H, A) at the same time. Finally, estimations about the needed amount of data for the observation of the signal of the neutral Higgs particles are provided.

کلیدواژه‌ها English

Higgs particle
lepton colliders
2HDM
  1. G Aad, et al., ATLAS, Phys. Lett. B 716 (2012) 1.
  2. S Chatrchyan, et al., CMS, Phys. Lett. B 716 (2012) 30.
  3. P W Higgs, Rev. Lett. 13 (1964) 508.
  4. P W Higgs, Lett. 12 (1964) 132.
  5. P W Higgs, Rev. 145 (1966) 1156.
  6. F Englert, R. Brout, Rev. Lett. 13 (1964) 321.
  7. G S Guralnik, C R Hagen, and T W B. Kibble, Rev. Lett. 13 (1964) 585.
  8. T W B Kibble, Rev. 155 (1967) 1554.
  9. T D Lee, Rev. D 8 (1973) 1226.
  10. G C Branco, Rev. D22 (1980) 2901.
  11. F Mahmoudi and O. Stal, Rev. D 81 (2010) 035016.
  12. CDF Collaboration, T. Aaltonen, et al., Science 376 (2022) 170.
  13. ATLAS Collaboration, ATLAS-CONF-2020-027
  14. A Djouadi, Rept. 459 (2008) 1.
  15. J Abdallah et al., Dark Univ. 9-10 (2015) 8.
  16. J E Kim and G. Carosi, Mod. Phys. 82 (2010) 557.
  17. A G Cohen, D B Kaplan and A E Nelson, Rev. Nucl. Part. Sci. 43 (1993) 27.
  18. S F King, Prog. Phys. 67 (2004) 107.
  19. S L Glashow and S. Weinberg, Rev. D 15 (1977) 1958.
  20. E Bagnaschi, et al., Phys. J. C 79 (2019) 617.
  21. G C Branco, et al., Rept. 516 (2012) 1.
  22. B Grzadkowski, et al., JHEP 12 (2018) 056.
  23. P Bechtle, et al., Phys. Commun. 181 (2010) 138.
  24. P Bechtle, et al., Phys. Commun. 182 (2011) 2605.
  25. P Bechtle, et al., PoS CHARGED 2012 (2012) 024.
  26. P Bechtle, et al., Phys. J. C 74 (2014) 2693.
  27. P Bechtle, et al., Phys. J. C 75 (2015) 421.
  28. P Bechtle, et al., Phys. J. C 74 (2014) 2711.
  29. O Stål and T Stefaniak, PoS EPS-HEP 2013 (2013) 314.
  30. P Bechtle, et al. High Energy Phys. 11 (2014) 039.
  31. M Hashemi and E Ebrahimi, Rev. D 103 (2021) 115008.
  32. M Hashemi and N Nowbakht Ghalati, Lett. B 830 (2022) 137153.
  33. D M Asner, et al., in: Community Summer Study 2013: Snowmass on the Mississippi, (2013
  34. M Aaboud, et al., ATLAS, Phys. Lett. B 783 (2018) 392.
  35. G Aad, et al., ATLAS, Eur. Phys. J. C 81 (2021) 396.
  36. A M Sirunyan, et al., CMS, J. High Energy Phys. 03 (2020) 055.
  37. M Hashemi and G Haghighat, Rev. D 100 (2019) 015047.
  38. Hashemi and G. Haghighat, Nucl. Phys. B 951 (2020) 114903.
  39. R L Workman et al., (Particle Data Group), to be published in Prog. Exp. Phys. 2022 (2022) 083C01.
  40. D Eriksson, et al., Phys. Commun. 181 (2010) 189.
  41. D Eriksson, et al., Phys. Commun. 181 (2010) 833.
  42. R Harlander, et al., arXiv:1312.5571, (2013).
  43. T Sjostrand, et al., Phys. Commun. 178 (2008) 852.
  44. J de Favereau, et al., DELPHES 3, High Energy Phys. 02 (2014) 057.
  45. M Cacciari, et al., JHEP 04 (2008) 068.
  46. R Brun and F Rademakers, Proceedings AIHENP'96 Workshop, Lausanne, Sep. 1996, Inst. & Meth. in Phys. Res. A 389 (1997) 81
  47. E Leogrande, et al., CLICdp-Note-2018-007, arXiv:1909.12728.

 

XML
اصل مقاله 769.8 K
فایل‌های تکمیلی/اضافی
9-1Paper-hashemi1-ABS.pdf

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما

تحت نظارت وف بومی