LHC上LHT模型中顶夸克对和Z玻色子联合产生过程

韩金钟， 周思华， 李韶峰

(周口师范学院 物理与机电工程学院，河南 周口 466001)

0 引言

在标准模型(SM)中，顶夸克是唯一的一个质量在电弱破缺能标的费米子，因此它对超出SM的新物理较为敏感.特别是在Tevatron上观测到顶夸克存在大的前后不对称，暗示着在顶夸克部分可能存在新物理.大型强子对撞机(LHC)也把顶夸克的研究作为一项重要目标，它的运行对探究顶夸克相关的效应是一个很好的契机.

1 LHT模型简介

LHT模型源于最小希格斯(LH)模型[8]，LHT模型的规范部分能够从LH模型获得.在电弱对称破缺之前，规范玻色子质量本征态为

(1)

(2)

(3)

v=246 GeV是电弱破缺标度，f为LHT模型破缺标度，g和g′分别是SM中SU(2)L和U(1)Y规范耦合常数.AH是最轻的T宇称为偶的粒子，可以作为暗物质的候选者.

LHT模型的顶夸克部分包含一个偶宇称伴子T+和一个奇宇称伴子T-，T+和顶夸克混合可抵消由顶夸克圈引起的希格斯质量平方发散.它们的O(v2/f2)阶质量可以表示为

xL(1-xL))),

(4)

(5)

其中xL为SM中的顶夸克和它的偶宇称伴子T+的混合参数.

T+和顶夸克混合将更改SM中的顶夸克耦合，具体耦合形式为[9〗]:

(6)

(7)

(8)

2 LHC上产生过程的计算

图1 LHC上LHT模型中产生过程费曼图

相应的SM输入参数：mt=174.2 GeV，mz=91.187 GeV，α(mz)=1/128，αs=0.1172，sin2θW=0.231.对于相应的LHT模型参数，考虑电弱精确测量的限制[10]以及来自LHC实验结果的限制[10]，选取破缺能标500 GeV ≤f≤1500 GeV，混合参数xL=0.5.用CTEQ5M分布函数，选取标度Q=2mt+mz.

图2 LHC质心能量和时产生截面随着标度f变化的关系曲线

图3 LHC质心能量和时相对修正R1随着标度f变化的关系曲线

3 LHC上产生过程的计算

图4 LHC上LHT模型中产生过程的费曼图

图5 LHC质心能量和时，产生截面随着标度f变化的关系曲线

图6 LHC质心能量和时，比率R随着标度f变化的关系曲线

4 结论