NMSSM Higgs boson search strategies at the LHC and the mono-Higgs signature in particular

被引：30

作者：

Baum, Sebastian ^{[1
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Freese, Katherine ^{[1
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Shah, Nausheen R. ^{[5
]}

Shakya, Bibhushan ^{[4
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]}

机构：

[1] Stockholm Univ, Oskar Klein Ctr Cosmoparticle Phys, Dept Phys, S-10691 Stockholm, Sweden

[2] KTH Royal Inst Technol, Nordita, Roslagstullsbacken 23, S-10691 Stockholm, Sweden

[3] Stockholm Univ, Roslagstullsbacken 23, S-10691 Stockholm, Sweden

[4] Univ Michigan, Dept Phys, Michigan Ctr Theoret Phys, Ann Arbor, MI 48109 USA

[5] Wayne State Univ, Dept Phys & Astron, Detroit, MI 48201 USA

[6] Univ Cincinnati, Dept Phys, Cincinnati, OH 45221 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2017年 / 95卷 / 11期

基金：

美国国家科学基金会; 瑞典研究理事会;

关键词：

PP COLLISIONS; PSEUDOSCALAR BOSON; PAIR PRODUCTION; STANDARD MODEL; ROOT-S=8 TEV; FORTRAN CODE; SUPERSYMMETRY; RESONANCES; BREAKING; PROGRAM;

D O I：

10.1103/PhysRevD.95.115036

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

We study the collider phenomenology of the extended Higgs sector of the next-to-minimal supersymmetric Standard Model (NMSSM). The region of NMSSM parameter space favored by a 125 GeV SM-like Higgs and naturalness generically features a light Higgs and neutralino spectrum as well as a large O(1) coupling between the Higgs doublets and the NMSSM singlet fields. In such regimes, the heavier Higgs bosons can decay dominantly into lighter Higgs bosons and neutralinos. We study the prospects of observing such decays at the 13 TeV LHC, focusing on mono-Higgs signatures as probes of such regions of parameter space. We present results for the mono-Higgs reach in a framework easily applicable to other models featuring similar decay topologies. In the NMSSM, we find that the mono-Higgs channel can probe TeV scale Higgs bosons and has sensitivity even in the low tan beta, large m(A) regime that is difficult to probe in the MSSM. Unlike for many conventional Higgs searches, the reach of the mono-Higgs channel will improve significantly with the increased luminosity expected to be collected at the LHC in the ongoing and upcoming runs.

引用

页数：24

共 116 条

[1] Search for Higgs Boson Pair Production in the γγb(b)over-bar Final State Using pp Collision Data at √s=8 TeV from the ATLAS Detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Agustoni, M. ;

Ahlen, S. P. ;

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Akerstedt, H. ;

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Akimov, A. V. ;

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Albert, J. ;

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Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

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[2]

Aad G, 2016, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP08(2016)045

[3] Search for dark matter produced in association with a Higgs boson decaying to two bottom quarks in pp collisions at √s=8 TeV with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Agricola, J. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

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Akesson, T. P. A. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

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Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allport, P. P. ;

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[4]

Aad G, 2016, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP01(2016)032

[5] Search for an additional, heavy Higgs boson in the H → ZZ decay channel at √s=8 TeV in pp collision data with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Agricola, J. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Alkire, S. P. ;

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[6] Searches for Higgs boson pair production in the hh → bbττ, γγWW*, γγbb, bbbb channels with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

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Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

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Abreu, R. ;

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Acharya, B. S. ;

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Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

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Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

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Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

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[8] Search for Dark Matter in Events with Missing Transverse Momentum and a Higgs Boson Decaying to Two Photons in pp Collisions at √s=8 TeV with the ATLAS Detector [J].

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Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

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Adye, T. ;

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Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

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Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

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[9] Search for a CP-odd Higgs boson decaying to Zh in pp collisions at √s=8 TeV with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

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AbouZeid, O. S. ;

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Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

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Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Agustoni, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akerstedt, H. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Alberghi, G. L. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

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[10]

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