¿Cuáles son algunas consecuencias de que el bosón de Higgs sea 125 GeV?

Por lo tanto, un descargo de responsabilidad: el bosón de Higgs no se ha descubierto oficialmente y se desconoce su masa. Incluso con las interpretaciones tentativas de los resultados del 13 de diciembre de 2011, la masa del bosón de Higgs todavía es bastante incierta. Los resultados son consistentes con cualquier cosa, desde 117 GeV hasta 130 GeV. Pero por el bien de la pregunta, supongamos 125 GeV.

Bueno, lo primero que debo decir es que antes del 13 de diciembre de 2011, el bosón de Higgs podría estar entre 114 GeV y 140 GeV o más de 500 GeV a 800 GeV. La ventana superior para el bosón de Higgs ahora es de 600 GeV a 800 GeV, pero fue desfavorecida por mediciones de precisión que tenían una sensibilidad indirecta a la masa del bosón de Higgs. Toda la ventana inferior estaba bien para el modelo estándar. Sin embargo, para las teorías más allá del Modelo Estándar, el valor exacto de la masa hace una gran diferencia.

Por ejemplo, la teoría más favorecida para extender el Modelo Estándar, el Modelo Estándar Supersimétrico Mínimo (MSSM) favorece fuertemente las masas Higgs más bajas: entre 60 GeV y 110 GeV, pero puede acomodarse estirando hasta 130 GeV. Cada bit por encima del 114 GeV unido a LEP2, requería que las partículas más importantes para el MSSM fueran exponencialmente más pesadas (cada 5 GeV requiere duplicar las masas de las partículas supersimétricas [1]). Entonces, con una masa Higgs de 125 GeV, necesitará multiplicar las masas mínimas de superpartículas por 4. Ya estaban sentadas alrededor de 200 GeV con la mayor parte del espacio prefiriendo 400 GeV o más, por lo que multiplicarlas por 4 las coloca justo debajo de 800 GeV en masa con la mayoría del espacio de parámetros que prefiere 1600 GeV o más. Entonces esto sería muy malo para el MSSM. [2]

Hay otras teorías supersimétricas que tienen un poco más de espacio para masas Higgs más altas: por ejemplo, el NMSSM [3]. Esto puede acomodar hasta 135 masas GeV (o un poco más si está dispuesto a renunciar a algunos de los éxitos del MSSM). El NMSSM resulta ser significativamente menos agradable que el MSSM, pero podría ser a lo que apunta este resultado. [4]

Para las extensiones no supersimétricas del Modelo Estándar, generalmente predicen una masa ligera de Higgs (que ya está desfavorecida) o una mucho más pesada (que ya está siendo impulsada por búsquedas directas e indirectas) o ninguna Higgs (que ya está desfavorecida por la falta de otras partículas). Algunas de estas teorías, como las teorías de Little Higgs o los modelos Randall-Sundrum con un bosón de Higgs pseudo-Goldstone, se probarán definitivamente con el 14 TeV LHC en 2014, pero ya están siendo impulsados ​​por una medición de masa de Higgs de 125 GeV y el ausencia de otras anomalías en el LHC.

[1] Técnicamente me estoy refiriendo al quark superior supersimétrico. Es posible hacer que los gauginos sean livianos mientras se hace pesado el quark top supersimétrico.

[2] Ver Fig. 1 y Fig. 4 de http://arxiv.org/abs/1112.3021. Observe que las masas de las masas de los squarks atraviesan el techo a medida que comienza a hacer que la masa de Higgs sea más pesada. Ni siquiera tienen 125 allí.

[3] El acrónimo de Next-to-MSSM, sí, esto es realmente lo que se llama.

[4] Consulte las Fig. 4 y 7 de http://arxiv.org/abs/1112.2703 para ver cómo el NMSSM puede aliviar el “ajuste fino” del Modelo estándar supersimétrico.

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