Producción y decaimiento de bosones Z' y bosones de Higgs h, H en el marco del modelo B-L en futuros colisionadores e+e- ILC y CLIC

Abstract

En este proyecto de investigación, se estudia la fenomenología de la producción y decaimiento del bosón de Higgs ligero h y pesado H en el contexto de una extensión U(1)B-L del Modelo Estándar con un bosón pesado Z' adicional en futuros colisionadores lineales e+e- a energías de centro-de-masa de √s = 500-3000 GeV y luminosidades integradas de L = 500-2000 fb-1. El estudio incluye los procesos Higgs-strahlung e+e- -> (Z,Z') -> Zh y e+e- -> (Z,Z') -> ZH, teniendo en cuenta los efectos resonantes y no resonantes. Encontramos que el número total de eventos esperados Zh y ZH son del orden de O ~ (10)6 y O ~ (10)5 respectivamente. Otros procesos también considerados en este trabajo corresponden a la producción de bosones de Higgs h y H en asociación con un par de quarks top. Especícamente, se analizan los efectos resonantes y no resonantes de los procesos de aniquilación e+e- -> (y, Z, Z') -> tth y e+e- -> (y, Z, Z') -> ttH, también se analizó la sensibilidad de la producción de bosones de Higgs, h y H, en relación con la posible existencia de un bosón Z' y un par de quarks top a las escalas de energía que se alcanzarán en los próximos colisionadores lineales e+e-. Para los procesos tth, H la cantidad de eventos esperados es de; 69,067 y 52,578 respectivamente. Además se desarrollan y se presentan novedosas fórmulas analíticas para determinar las diferentes secciones transversales totales involucradas en la producción de bosones de Higgs. Se concluye que este es un escenario optimista donde será posible realizar mediciones de precisión para el Higgs ligero h y pesado H , así como para el Z' en el futuros experimentos en colisionadores e+e- de alta energía y alta luminosidad.