Published December 30, 2020
| Version v1
Publication
Open
Implications of a light charged Higgs boson at the LHC run III in the 2HDM
- 1. Abdelmalek Essaâdi University
Description
In this study, we focus on the bosonic decays of light charged Higgs boson (i.e., with $M_{H^\pm}<m_t$) in the 2-Higgs Doublet Model (2HDM) Type-I. To study the signal of such a charged Higgs state at the Large Hadron Collider (LHC), in a scenario where the $H^0$ boson is the Standard Model (SM)-like one already discovered, we assume that it decays mainly via $h^0W^{\pm *}$ and/or $H^\pm\to A^0W^{\pm *}$ (i.e., via an off-shell $W^{\pm}$ boson), which can reach a sizable Branching Ratio (BR) for $\tan\beta\geq4$, when the exclusion bounds from $H^\pm\to\tau\nu$ and $c{s}$ searches get weaker. By using six Benchmark Points (BPs), which are consistent with current LHC constraints, we perform a Monte Carlo (MC) study and examine the sensitivity of the LHC to light charged Higgs boson decaying via the above bosonic modes and produced in top decay following both single top and top pair production processes. Our findings demonstrate that, when the integrated luminosity can reach 100 fb$^{-1}$, the LHC has the potential to either discover or rule out most of these BPs via either of these two production and decay channels or both.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، نركز على الاضمحلال البوزوني لبوزون هيغز المشحون بالضوء (على سبيل المثال، مع $M _{ H ^\ pm }<m_t$) في 2 - Higgs Doublet Model (2HDM) Type - I. لدراسة إشارة حالة هيغز المشحونة هذه في مصادم الهدرونات الكبير (LHC)، في سيناريو يكون فيه $H^0 $ boson هو النموذج القياسي (SM)- مثل النموذج المكتشف بالفعل، نفترض أنه يتحلل بشكل أساسي عبر $h^ 0W ^{\pm *}$ و/أو $H ^\ pm\إلى A^ 0W ^{\pm *}$ (على سبيل المثال، عبر $W ^{\pm }$ boson خارج الغلاف)، والذي يمكن أن يصل إلى نسبة تفرع كبيرة (BR) لـ $\ tan\beta\ geq4 $، عندما ينحصر الاستبعاد من $H ^\ pm\إلى\ tau\ n $ و ${ s }$ searcher. باستخدام ست نقاط مرجعية (BPs)، والتي تتوافق مع قيود LHC الحالية، نقوم بإجراء دراسة مونت كارلو (MC) وفحص حساسية LHC إلى بوزون هيغز المشحون بالضوء الذي يتحلل عبر الأوضاع البوزونية المذكورة أعلاه ويتم إنتاجه في الاضمحلال العلوي بعد كل من عمليات إنتاج الزوج العلوي والأعلى. توضح النتائج التي توصلنا إليها أنه عندما يصل اللمعان المتكامل إلى 100fb $^{-1 }$، فإن LHC لديه القدرة على اكتشاف أو استبعاد معظم BPs هذه عبر أي من قناتي الإنتاج والتحلل هاتين أو كليهما.Translated Description (French)
Dans cette étude, nous nous concentrons sur les désintégrations bosoniques du boson de Higgs chargé de lumière (c'est-à-dire avec $M_{H^\pm}<m_t$ ) dans le modèle 2-Higgs Doublet (2HDM) de type I. Pour étudier le signal d'un tel état de Higgs chargé au niveau du grand collisionneur de hadrons (LHC), dans un scénario où le boson $H^0 $ est le modèle standard (SM) déjà découvert, nous supposons qu'il se désintègre principalement via $h^0W^{\pm *}$ et/ou $H^\pm\à A^0W^{\pm *}$ ( c'est-à-dire via un boson $W^{\pm}$ hors coque), qui peut atteindre une proportion de branchement (BR) importante pour $ \tan\ beta\ geq4 $ , lorsque les limites d'exclusion de $H^\pm\ à\ tau\nu$ et $c{s}$ s' affaiblissent. En utilisant six points de référence (BP), qui sont compatibles avec les contraintes actuelles du LHC, nous effectuons une étude de Monte Carlo (MC) et examinons la sensibilité du LHC à la désintégration du boson de Higgs chargé de lumière via les modes bosoniques ci-dessus et produit dans la désintégration supérieure suivant les deux processus de production de la paire supérieure et supérieure. Nos résultats démontrent que, lorsque la luminosité intégrée peut atteindre 100 fb$^{-1}$ , le LHC a le potentiel de découvrir ou d'exclure la plupart de ces PA via l'un de ces deux canaux de production et de désintégration ou les deux.Translated Description (Spanish)
En este estudio, nos centramos en las desintegraciones bosónicas del bosón de Higgs cargado de luz (es decir, con $M_{H^\pm}<m_t$) en el modelo de doblete de 2 Higgs (2HDM) de tipo I. Para estudiar la señal de tal estado de Higgs cargado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en un escenario en el que el bosón $H^0 $ es el modelo estándar (SM) ya descubierto, asumimos que se desintegra principalmente a través de $h^0W^{\pm *}$ y/o $H^\pm\a A^0W^{\pm *}$ (es decir, a través de un bosón $W^{\pm}$ fuera de cáscara), que puede alcanzar una relación de ramificación (BR) considerable para $\\ beta\ geq4 $, cuando los límites de exclusión de $H^\pm\ a\ tau\nu$ y $c{s}$ búsquedas se debilitan. Mediante el uso de seis puntos de referencia (BP), que son consistentes con las restricciones actuales del LHC, realizamos un estudio de Monte Carlo (MC) y examinamos la sensibilidad del LHC a la descomposición del bosón de Higgs cargado de luz a través de los modos bosónicos anteriores y producido en descomposición superior después de los procesos de producción de un solo par superior y superior. Nuestros hallazgos demuestran que, cuando la luminosidad integrada puede alcanzar los 100 fb$^{-1}$, el LHC tiene el potencial de descubrir o descartar la mayoría de estos BP a través de cualquiera de estos dos canales de producción y decaimiento, o ambos.Files
PhysRevD.102.115040.pdf
Files
(4.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9b4ed61ce9e18eed10ce432f9b6aee5f
|
4.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الآثار المترتبة على بوزون هيغز المشحون بالضوء في LHC RUN III في 2HDM
- Translated title (French)
- Implications d'un boson de Higgs chargé de lumière au niveau de la course III du LHC dans le 2HDM
- Translated title (Spanish)
- Implicaciones de un bosón de Higgs cargado de luz en el LHC Run III en el 2HDM
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3013973899
- DOI
- 10.1103/physrevd.102.115040
References
- https://openalex.org/W1586213463
- https://openalex.org/W1722136771
- https://openalex.org/W1789670644
- https://openalex.org/W1845992387
- https://openalex.org/W1858542512
- https://openalex.org/W1859966051
- https://openalex.org/W1966905614
- https://openalex.org/W1973263051
- https://openalex.org/W1985255347
- https://openalex.org/W1987435915
- https://openalex.org/W1997303653
- https://openalex.org/W2000332575
- https://openalex.org/W2003638383
- https://openalex.org/W2003826323
- https://openalex.org/W2013972924
- https://openalex.org/W2020980567
- https://openalex.org/W2024569449
- https://openalex.org/W2040712769
- https://openalex.org/W2044857272
- https://openalex.org/W2050046339
- https://openalex.org/W2071692814
- https://openalex.org/W2077235455
- https://openalex.org/W2082673499
- https://openalex.org/W2083474889
- https://openalex.org/W2102418840
- https://openalex.org/W2105249809
- https://openalex.org/W2110999179
- https://openalex.org/W2118199673
- https://openalex.org/W2119025642
- https://openalex.org/W2124075924
- https://openalex.org/W2130952511
- https://openalex.org/W2150319160
- https://openalex.org/W2150740239
- https://openalex.org/W2156328956
- https://openalex.org/W2157472177
- https://openalex.org/W2158313484
- https://openalex.org/W2167727518
- https://openalex.org/W2170795869
- https://openalex.org/W2180262730
- https://openalex.org/W2258584306
- https://openalex.org/W2337720157
- https://openalex.org/W2395847157
- https://openalex.org/W2415915461
- https://openalex.org/W2463542989
- https://openalex.org/W2466822875
- https://openalex.org/W2504243924
- https://openalex.org/W2569401527
- https://openalex.org/W2596766270
- https://openalex.org/W2622202678
- https://openalex.org/W2729360300
- https://openalex.org/W2743153918
- https://openalex.org/W2757626721
- https://openalex.org/W2759800589
- https://openalex.org/W2772423534
- https://openalex.org/W2774915356
- https://openalex.org/W2778147072
- https://openalex.org/W2783687880
- https://openalex.org/W2788834208
- https://openalex.org/W2790394812
- https://openalex.org/W2791450886
- https://openalex.org/W2791593714
- https://openalex.org/W2885911473
- https://openalex.org/W2892315792
- https://openalex.org/W2892463505
- https://openalex.org/W2899140785
- https://openalex.org/W2915778574
- https://openalex.org/W2931251307
- https://openalex.org/W2965640951
- https://openalex.org/W2968659858
- https://openalex.org/W3092368938
- https://openalex.org/W3098017030
- https://openalex.org/W3101050170
- https://openalex.org/W3101367440
- https://openalex.org/W3103822008
- https://openalex.org/W3104195138
- https://openalex.org/W3121614399
- https://openalex.org/W3122543598
- https://openalex.org/W4256598393
- https://openalex.org/W4292322877
- https://openalex.org/W85219518