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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26026
Tipo: | Dissertação |
Título: | Phenomenological and theoretical aspects of low energy scale type II seesaw mechanism |
Autor(es): | Pinheiro, João Paulo da Mata Araújo |
Primeiro Orientador: | Pires, Carlos Antônio de Sousa |
Resumo: | O Modelo Padrão das partículas elementares (MP) fornece a descrição mais acurada do comportamento da matéria nas menores escalas de distância acessíveis. Porém, esse modelo não acomoda neutrinos massivos, como não resolve outros problemas teóricos. Assim, é amplamente aceito que o MP deve ser extendido. Por outro lado, existem três mecanismos canônicos que elucidam a geração de massa leve para neutrinos de forma natural a nível de árvore. Dentre elas, a mais versátil é o tipo II seesaw (iremos explicar o porquê disso nesta tese). Uma simples realização deste mecanismo extende o MP por um tripleto escalar com hipercarga que interage com os dubletos leptônicos, conhecido como Modelo do Tripleto do Higgs (HTM). Depois da quebra espontânea de simetria (SSB), neutrinos de mão-esquerda ganham massa de Majorana. Como qualquer outro mecanismo seesaw, tem um termo que viola o número leptônico por duas unidades e a escala de energia na qual essa violação ocorre nos explica quão pesado são esses escalares. Por exemplo, se o número leptônico é explicitamente quebrado em baixas energias, os componentes do tripleto de escalares adquirem massas próximas a escala de TeV. Assim, é tentador estudar tais modelos fenomenologicamente viáveis e suas consequências nos colisores atuais, já que não é consenso se existe apenas um escalar, que é o Higgs padrão, ou uma realidade mais complexa de vários escalares. Nós discutimos muitos aspectos do HTM, pontuando as implicações fenomenológicas em cada caso. Em particular, procuramos em detalhes por novos processos de violação de sabor leptônico, decaimento em dois fótons de novos bósons de Higgs, decaimento do escalar duplamente carregado e a contribuição destas novas extensões para o espalhamento elétron-neutrino. Nós também discutimos a estabilidade do potencial do Higgs. Argumentamos sobre a possibilidade do vácuo do Higgs se tornar estável em um modelo mais complexo e sob quais configurações do espaço de parâmetros tais modelos precisam obedecer para garantir a estabilidade. Palavras-Chave: Seesaw do tipo II, Seesaw do tipo II em baixas energias, Modelo 123, Neutrinos estéreis leves, Mecanismo seesaw, Fenomenologia do seesaw do tipo II. |
Abstract: | The Standard Model (SM) of Particle Physics provides the most accurate description of the behaviour of matter in the smallest accessible distance scales. However, since it does not account for the nonzero neutrino masses and it is also plagued with a number of theoretical, experimental and cosmological issues, it is widely accepted that the SM must be extended. Besides, there are three canonical mechanisms that elucidate naturally neutrino mass smallness at tree-level. Among them, the most versatile one is type II seesaw (in this thesis we will explain why). A simple realization of this mechanism extends SM by a scalar triplet with hypercharge that interacts with leptonic doublets, known as Higgs Triplet Model (HTM). After spontaneous symmetry breaking (SSB), left-handed neutrinos gain masses. As any other seesaw, it has a term that violates lepton number by two units and the energy scale in which this violation occur tell us how heavy are such new scalars. For example, if lepton number is explicitly broken at low energies, the scalar triplet components acquire masses near to TeV scales. Thus, it is tempting to study such phenomenological viable model and its consequences in actual colliders, since it is not settled if there is only the SM Higgs boson or a more complex scalar scheme. We discuss several aspects of HTM, highlighting phenomenological implications in each case. In particular, we searched in detail for new LFV processes, diphoton decay of the new Higgs boson, decay of the doubly-charged scalar and contribution of such extension to the e− scattering process. We also discuss about the stability of the Higgs potential. We argue about the possibility to the Higgs vacuum becomes stable in a more complex model and under what configuration of parametric space such model must obey to ensure stability. |
Palavras-chave: | Neutrinos estéreis leves Seesaw do tipo II Seesaw do tipo II em baixas energias Modelo 123 Mecanismo seesaw Fenomenologia do seesaw do tipo II Light sterile neutrinos Type II seesaw Low scale type II seesaw 123 model Seesaw mechanism Phenomenology of the type II seesaw |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Física |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26026 |
Data do documento: | 28-Jul-2021 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Física |
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