Mono-Higgs, Mono-Z y Unitariedad en Modelo de Materia Oscura Vectorial

Abstract

El primer propósito de este trabajo es explorarla posibilidad de considerar WIMP's como Materia Oscura bosónica, utilizando argumentos de violación de unitariedad y omitiendo la aproximación que relaciona la polarización y el momentum de un bosón a altas energías. Los diferentes procesos más estudiados serán: scattering elástico de los compañeros bosónicos que poseen carga, scattering elástico de un Bosón de Higgs con un bosón propuesto según el modelo y el scattering inelástico de bosones del SM hacia el par de compañeros de los propuestos bosones cargados. Esto último, con el objeto de reducir el espacio paramétrico que posee cada modelo generando como consecuencia que cada ejemplar como extensión al Modelo Estándar, sea válida. En particular se analizarán 3 modelos propuestos con anterioridad a este trabajo, que están basados en el grupo de Gauge SU(3)c x SU(2)l x U(1)y, de los cuales uno transforma: bajo la representación fundamental, la 5-dimensional y por último, en la representación adjunta de SU(2)l. Además, este trío de modelos propuestos interactúa débilmente con los bosones del SM y presentan la particularidad de una simetría Z2 en el lagrangiano, conllevando a que la componente neutra (V°) sea la más liviana, y así ser un buen candidato a Materia Oscura debido a su estabilidad; adicionalmente este adquiere masa bajo la ruptura espontánea de simetría. La segunda finalidad es analizar la Producción de Mono-Higgs y Mono-Z acompañados de un par de V° en colisiones protón-protón, en el modelo de Isotriplete Minimal que transforma bajo la representación adjunta de SU(2)l. Específicamente, se simularán los eventos en aceleradores: HL-LHC, HE-LHC y FCC-hh que están planteados para un futuro. Usando la significancia estadística y la distribución del momentum transversal del Higgs o del Z, se logra apreciar una mayor posibilidad de observar la producción de Mono-Higgs a medida que se aumenta la energía de centro de masa del acelerador. Mientras, que el Mono-Z es invisible inclusive para el FCC-hh.