Proyectos
Aspectos fenomenológicos en modelos 331 y violación CP en el LHC
Resumen
Los modelos 3-3-1 son una extensión del Modelo Estándar Minimal (MEM) de partículas elementales, cuya principal propiedad es la incorporación natural de una simetría U(1) extra dependiente de familias y la introducción de nuevas partículas que producen una amplia gama de nueva fìsica a la escala de energías que actualmente está siendo explorada en el gran colisionador hadrónico (LHC) en el CERN y en experimentos relacionados con parámetros cosmológicos. Aunque en la literatura existen muchos análisis fenomenológicos de las distintas versiones en modelos 3-3-1, la gran cantidad de nuevos datos reportados por los diferentes experimentos en el LHC, Tevatron, colaboraciones dedicadas al problema de los neutrinos y de medición de parámetros cosmológicos como las recientes medidas de rayos gamma cósmicos del telescopio Fermi-LAT y de anisotropías de radiación de fondo en el satélite de Planck, exige una constante actualización de los estudios previos y motiva la propuesta de nuevos análisis que permitan explicar las desviaciones encontradas en los datos que pueden ser asociadas a nueva física, o restricciones en los parámetros de los modelos teóricos compatibles con los datos más recientes. En particular, el descubrimiento de un bosón escalar de masa alrededor de los 126 GeV, ha motivado estudios más refinados del sector escalar más allá del MEM y sus acoples con la materia ordinaria. En el caso de los modelos 3-3-1, se ha encontrado una conexión natural con los populares modelos de dos dobletes de Higgs y modelos con simetrías extras U(1)’ que han sido ampliamente estudiados en la literatura. Así, los modelos 3-3-1 adicionalmente heredan en su límite a bajas energías la nueva física asociada a estos modelos, como por ejemplo la existencia de nuevas fuentes de violación de la simetría de Carga-Paridad (CP), procesos con cambios de sabor neutros (FCNC) y la incorporación de candidatos a materia oscura. En el estudio planteado en éste proyecto se propone realizar inicialmente un estudio teórico detallado del sector escalar de modelos 3-3-1 y sus acoplamientos de Yukawa bajo diferentes escenarios fenomenológicos aún no estudiados con profundidad en estos modelos, como por ejemplo la inclusión de acoplamientos complejos en el potencial de Higgs y el Lagrangiano de Yukawa, y la implementación de restricciones adicionales como la de simetrías globales discretas, los cuales influyen en las contribuciones con violación CP. Adicionalmente, se propone profundizar en el comportamiento a bajas energías y su conexión con modelos como los de dos dobletes de Higgs y modelos con simetrías extras U(1)’, los cuales incluyen la presencia de singletes neutros y fermiones neutros que pueden ser candidatos a materia oscura. A partir del análisis teórico anterior, se investigará en los distintos escenarios algunas consecuencias fenomenológicas y predicciones precisas sobre datos observables, lo cuál permitirá evaluar la validéz real de los escenarios considerados y delimitar las regiones permitidas y excluidas en un espacio de parámetros adecuados. Para lograr éste análisis, se dispone de los datos electrodébiles recolectados por el detector LEP, los datos y cotas reportados por LHC de procesos con violación CP y límites en la búsqueda de partículas exóticas como la de bosones de gauge neutros (Z’) y bosones de Higgs cargados, y los datos más recientes asociados a materia oscura y parámetros cosmológicos. Por medio de una metodología dividida en tres fases (fase de estudio de escenarios teóricos, fase de estudio de observables y comparación con datos experimentales, y fase de análisis y publicación de resultados), se espera determinar nuevas restricciones de las distintas versiones en modelos 3-3-1 compatibles con los datos experimentales más recientes reportados en la literatura. También se espera que los resultados permitan discriminar y excluir diferentes escenario entre distintas versiones de modelos 3-3-1, o con otros modelos afines.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria externa
Modalidad:Convocatoria externa
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