CMS实验在13 TeV质子-质子碰撞中搜寻MSSM中性希格斯玻色子至μμ衰变

"这篇物理论文是在质子-质子碰撞中搜索MSSM（最小超对称标准模型）中衰变为μ+μ-的中性非标准模型希格斯玻色子的研究。CMS实验在CERN大型强子对撞机上以13TeV的质心能量收集了35.9fb-1的综合光度数据，以此为基础进行分析。研究关注胶子融合过程和与bb夸克对关联产生的希格斯玻色子。没有发现与标准模型预测的显著差异。结果以95%置信水平为mhmod +和现象学MSSM场景中的tan⁡β参数设定了限制，这些限制与伪标量A玻色子的质量有关，范围从130至600 GeV。此外，对于质量在130至1000 GeV的中性标量玻色子，通过胶子融合或与b夸克相关的衰变到μ对的分支比与生产截面的乘积也设定了模型独立的限制。" 在本文中，研究人员探讨了超对称理论的一个关键方面，即MSSM，这是一个扩展的标准模型，其中包含希格斯玻色子的超对称伙伴。希格斯玻色子是粒子物理学标准模型的一部分，负责赋予其他基本粒子质量。MSSM预言了多种不同类型的希格斯玻色子，包括标量、标量和伪标量。在本实验中，重点是寻找那些可能衰变为μ+μ-对的中性非标准模型希格斯玻色子。 实验采用了CMS探测器，它是一个高度复杂的设备，能够检测高能粒子碰撞产生的各种产物。在13TeV的质子-质子碰撞中，研究团队分析了大量数据，旨在揭示任何可能超出标准模型预期的信号。由于没有观察到显著的异常，他们能够对MSSM的某些参数设定上限，特别是tan⁡β与A玻色子质量的关系。 tan⁡β是MSSM中的一个重要参数，表示希格斯双线性耦合的比率，而A玻色子是MSSM中的一个标量粒子。在mhmod +和现象学MSSM场景中，这些限制提供了对超对称模型参数空间的洞察，有助于进一步缩小理论模型的可能范围。 此外，研究还设定了模型独立的限制，这适用于任何通过胶子融合或与b夸克关联产生的中性玻色子，其衰变至μ+μ-对的分支比乘以其生成截面。这种限制方法允许对各种理论框架进行比较，而不依赖于特定的模型假设。 这项工作加深了我们对希格斯玻色子可能性质的理解，并对超对称性提供了更严格的测试。通过对超出标准模型的希格斯玻色子衰变模式的探索，物理学家们继续寻找可能揭示新物理的线索，这对于理解宇宙的基本构造至关重要。