Higgsbosonen bortom standardmodellen

Abstract

Standardmodellen är den nuvarande teori som beskriver interaktionerna mellan elementarpartiklar. Trots att den har varit framgångsrik ger den inte en fullständig beskrivning av universum. Försöket att konstruera en mer fullständig teori har varit en av de huvudsakliga drivkrafterna inom högenergifysik. I denna rapport studeras fyra möjliga utökningar av fysiken i higgsområdet i standardmodellen, nämligen singlettskalärmodellen, sammansatt higgs-modellen, dubbel higgsdubblettmodellen och higgsportal mörk materia-modellen. I rapporten undersöks hur deras parametrar begränsas av experimentell data från CERN:s partikelaccelerator LHC. Undersökningen utförs genom maximum likelihood-skattning av parametrarna och Monte Carlo markovkedja-analys. De bayesianska a posteriorifördelningarna presenteras för parametervärdena och visar att standardmodellen fortfarande är kompatibel med resultaten, men att för vissa parametrar tillåter den nuvarande datan avvikelser från standardmodellens värden upp till 25 %. Resultaten tillåter att upp till 8 % av higgsbosonen kan sönderfalla till mörk materia vilket innebär att en eventuell kopplingsstyrka mellan mörk materia och higgsbosonen begränsas till 0,1. Singlettskalärpartikeln tillåts blandas med higgsbosonen upp till 18 %. Sammansatt higgs-modellen kan falsifieras upp till energin 1,1TeV. I dubbel higgsdubblettmodellen kan inte en andra dubblett uteslutas, men ett scenario där den andra dubbletten inte kopplar till standardmodellen är möjligt. Sammantaget innebär resultaten att datan från LHC är kompatibel med standardmodellen.