Fenomenología de los bosones de higgs cargados H^± en el OHT-MSSM
Date
2006
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
La presente investigación aborda el estudio teórico y fenomenológico del sector escalar extendido dentro del marco del Modelo Estándar Mínimo Supersimétrico mediante la incorporación de un triplete complejo adicional con simetría custodial y conservación de la paridad combinada con conjugación de carga a nivel árbol. Si bien el Modelo Estándar describe con precisión las interacciones fundamentales, su mecanismo de ruptura espontánea de la simetría electrodébil —sustentado en un único doblete escalar— deja indeterminada la masa del bosón de Higgs y padece el severo problema de la jerarquía ante las divergencias radiativas cuadráticas inducidas por el acoplamiento con campos pesados como el quark cima. Las teorías supersimétricas resuelven naturalmente esta discrepancia mediante la cancelación exacta entre lazos bosónicos y fermiónicos; no obstante, la detección de bosones de Higgs cargados representa la firma experimental definitiva e indiscutible de que existen representaciones escalares extendidas más allá de la formulación mínima.
El núcleo teórico de la obra se enfoca en el modelo con un triplete adicional de isospín unitario e hipercarga nula acoplado a los dos dobletes escalares convencionales. La introducción de campos en representaciones de triplete exige una formulación rigurosa para preservar la simetría custodial y satisfacer experimentalmente la cercanía a la unidad del parámetro de acoplamiento electrodébil neutro a nivel árbol, lo que se consigue imponiendo que el valor de expectación de vacío del triplete permanezca pequeño en comparación con la escala electrodébil. Como consecuencia directa de las intensas mezclas entre los dobletes y el triplete complejo, el espectro físico del sector de Higgs cargado experimenta modificaciones sustanciales respecto a las predicciones del modelo supersimétrico mínimo, alterando las masas físicas, los modos de interacción y las zonas permitidas en el espacio de parámetros fundamentales.
En el plano fenomenológico y computacional, la investigación evalúa los anchos parciales y las fracciones de decaimiento para diversos canales de desintegración que involucran a los bosones de Higgs cargados, contrastando sus trayectorias frente a los valores calculados a orden de un lazo cuántico en el marco supersimétrico estándar mediante el programa especializado HDECAY. Asimismo, se reexaminan los límites de exclusión experimental establecidos por las colisiones del acelerador LEP2, evaluando el impacto que el corrimiento de masas inducido por las correcciones radiativas del quark cima y su compañero escalar ejerce sobre la viabilidad del modelo. A través de sus cinco capítulos, la tesis desarrolla sistemáticamente desde la formulación del potencial escalar y las condiciones analíticas de minimización hasta las matrices de masa a nivel árbol y el análisis de exclusión observacional, proveyendo un marco predictivo riguroso para la búsqueda de bosones cargados en colisionadores de alta energía.