Producción simple y doble del bosón de Higgs en modelos con nuevos fermiones
En este trabajo se estudian los efectos de modelos con física más allá del modelo estándar en la fenomenología del bosón de Higgs. En particular, se evalúan los efectos de modelos con resonancias fermiónicas extras en su sección eficaz de producción simple y doble en el proceso dado por la fusión de...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1193/1/1Caviglia_Roman.pdf |
| Aporte de: |
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I25-R131-1193 |
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Instituto Balseiro |
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Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) |
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Física de partículas Higgs bosons: Bosones de higgs [Higgs Standard model Modelo estándar Phenomenology Fenomenología Double production Producción doble Composite higgs Higgs compuesto Fermionic resonances Resonancias fermiónicas] |
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Física de partículas Higgs bosons: Bosones de higgs [Higgs Standard model Modelo estándar Phenomenology Fenomenología Double production Producción doble Composite higgs Higgs compuesto Fermionic resonances Resonancias fermiónicas] Caviglia Roman, Franco Producción simple y doble del bosón de Higgs en modelos con nuevos fermiones |
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En este trabajo se estudian los efectos de modelos con física más allá del modelo estándar en la fenomenología del bosón de Higgs. En particular, se evalúan los efectos de modelos con resonancias fermiónicas extras en su sección eficaz de producción simple y doble en el proceso dado por la fusión de gluones a √s = 14TeV. Partiendo en una primera parte donde se desarrollan las motivaciones para la búsqueda de nueva física con énfasis en el problema de la jerarquía en el sector del Higgs, y dando cuenta de los aspectos teóricos que dan forma a los modelos que nos interesan, se desarrolla de manera breve la fenomenología conocida y los elementos teóricos que serán necesarios para los cálculos. Luego, se describen las herramientas utilizadas en los cómputos numéricos, yendo desde la implementación del modelo explicitando sus componentes y lagrangiano en FeynRules, pasando por su renormalización y compilación, y terminando con la simulación propiamente dicha, la cual se realizó con MadGraph. Finalmente se describen los resultados para los dos modelos utilizados: uno análogo al modelo estándar donde se dejan de lado los quarks livianos y se suman al top dos fermiones extras tipo up de mayor masa, y una versión del minimal composite Higgs model donde se añaden grados de libertad fermiónicos tipo quarks up y quarks down acomodados en dos multipletes 52/3 y un 102/3. La motivación principal para este ultimo modelo radica en el problema de la jerarquía. Para las simulaciones en ambos modelos, se obtuvieron primero conjuntos de parámetros a partir de hacer una exploración del espacio posible y extraer aquellos valores compatibles con la física conocida. En el primero de los modelos, que sirvió como base para verificar la implementación y ver efectos sencillos sin muchos grados de libertad adicionales, no se observaron correcciones significativas a las secciones eficaces de producción doble. En el segundo, en cambio, sí se observaron efectos importantes, y se identificaron diferencias entre incluir o no en los cálculos a los quarks tipo down y
un operador que añade un vértice con dos Higgs y dos fermiones. |
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Caviglia Roman, Franco |
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I25-R131-11932023-08-08T14:02:28Z Producción simple y doble del bosón de Higgs en modelos con nuevos fermiones Single and double production of the Higgs boson in models with new fermions Caviglia Roman, Franco Física de partículas Higgs bosons: Bosones de higgs [Higgs Standard model Modelo estándar Phenomenology Fenomenología Double production Producción doble Composite higgs Higgs compuesto Fermionic resonances Resonancias fermiónicas] En este trabajo se estudian los efectos de modelos con física más allá del modelo estándar en la fenomenología del bosón de Higgs. En particular, se evalúan los efectos de modelos con resonancias fermiónicas extras en su sección eficaz de producción simple y doble en el proceso dado por la fusión de gluones a √s = 14TeV. Partiendo en una primera parte donde se desarrollan las motivaciones para la búsqueda de nueva física con énfasis en el problema de la jerarquía en el sector del Higgs, y dando cuenta de los aspectos teóricos que dan forma a los modelos que nos interesan, se desarrolla de manera breve la fenomenología conocida y los elementos teóricos que serán necesarios para los cálculos. Luego, se describen las herramientas utilizadas en los cómputos numéricos, yendo desde la implementación del modelo explicitando sus componentes y lagrangiano en FeynRules, pasando por su renormalización y compilación, y terminando con la simulación propiamente dicha, la cual se realizó con MadGraph. Finalmente se describen los resultados para los dos modelos utilizados: uno análogo al modelo estándar donde se dejan de lado los quarks livianos y se suman al top dos fermiones extras tipo up de mayor masa, y una versión del minimal composite Higgs model donde se añaden grados de libertad fermiónicos tipo quarks up y quarks down acomodados en dos multipletes 52/3 y un 102/3. La motivación principal para este ultimo modelo radica en el problema de la jerarquía. Para las simulaciones en ambos modelos, se obtuvieron primero conjuntos de parámetros a partir de hacer una exploración del espacio posible y extraer aquellos valores compatibles con la física conocida. En el primero de los modelos, que sirvió como base para verificar la implementación y ver efectos sencillos sin muchos grados de libertad adicionales, no se observaron correcciones significativas a las secciones eficaces de producción doble. En el segundo, en cambio, sí se observaron efectos importantes, y se identificaron diferencias entre incluir o no en los cálculos a los quarks tipo down y un operador que añade un vértice con dos Higgs y dos fermiones. In this thesis we study the effects of physics beyond the standard model in the phenomenology of the Higgs boson. In particular, the effects of models with extra fermionic resonances in their cross section of simple and double production in the process given by the fusion of gluons at √s = 14TeV are evaluated. Starting in a first part where the motivations for the search for new physics are developed, with emphasis on the hierarchy problem in the Higgs sector, and accounting for the theoretical aspects that shape the models that interest us, the known phenomenology and the theoretical elements that will be necessary for the calculations are briefly developed. Then, the tools used in the numerical computations are described, going from the implementation of the model by making its components and lagrangian explicit in FeynRules, going through its renormalization and compilation, and ending with the simulation itself, which was carried out with MadGraph. Finally, the results for the two models used are described: one analogous to the standard model where the light quarks are left out and two extra up-type fermions of greater mass are added to the top, and a version of the minimal composite Higgs model where new fermionic degrees of freedom are added as type up quarks and down quarks arranged in one 52/3 and one 102/3 multiplets. The main motivation for this last model lies in the hierarchy problem. For the simulations in both models, parameter sets were first obtained by making an exploration of the space possible and extracting those values compatible with known physics. In the first of the models, which served as the basis for verifying the implementation and seeing single effects without many additional degrees of freedom, no significant corrections to double production cross-sections were observed. In the second, however, significant effects were observed, and differences were identified between including or not including down quarks in the calculations and an operator that adds a vertex with two Higgs and two fermions. 2022-12-16 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1193/1/1Caviglia_Roman.pdf es Caviglia Roman, Franco (2022) Producción simple y doble del bosón de Higgs en modelos con nuevos fermiones / Single and double production of the Higgs boson in models with new fermions. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1193/ |