Benchmark for LHC searches for low-mass custodial fiveplet scalars in the Georgi-Machacek model
Notice bibliographique
Résumé
The Georgi-Machacek (GM) model is used to motivate and interpret LHC searches for doubly charged scalars decaying to vector bosons pairs. The doubly charged scalars are part of a degenerate fermiophobic custodial fiveplet with states ${H}_{5}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}$, ${H}_{5}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}$, and ${H}_{5}^{0}$ and common mass ${m}_{5}$. The GM model has been extensively studied at the LHC for ${m}_{5}>200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$, but there is a largely unprobed region of parameter space from $120\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}<{m}_{5}<200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ where light doubly charged scalars could exist. This region has been neglected by experimental searches due in part to the lack of a benchmark for ${m}_{5}<200\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$. In this paper we propose a new ``low-${m}_{5}$'' benchmark for the GM model, defined for ${m}_{5}\ensuremath{\in}(50,550)\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$, and characterize its properties. We apply all existing experimental constraints and summarize the phenomenology of the surviving parameter space. We show that the benchmark populates almost the entirety of the relevant allowed parameter plane for ${m}_{5}$ below 200 GeV and satisfies the constraints from the 125 GeV Higgs boson signal strengths. We compute the 125 GeV Higgs boson's couplings to fermion and vector boson pairs and show that they are always enhanced in the benchmark relative to those in the Standard Model. We also compute the most relevant production cross sections for ${H}_{5}$ at the LHC, including Drell-Yan production of ${H}_{5}$ pairs. The process $pp\ensuremath{\rightarrow}H\ensuremath{\rightarrow}{H}_{5}{H}_{5}$ contributes in a small region of parameter space, but is small compared to the Drell-Yan production cross section. Finally we compute the branching ratios of ${H}_{5}^{0}\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\gamma}\ensuremath{\gamma}$ and ${H}_{5}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}\ensuremath{\rightarrow}{W}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}\ensuremath{\gamma}$. The width-to-mass ratio of each of the ${H}_{5}$ states is below 1% over the entire benchmark, so that the narrow-width approximation is well justified.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».