Nya modeller pekar mot upptäckt av fler Higgsbosoner

Kan det vara så att det inte bara finns en Higgsboson, utan flera olika med olika egenskaper? Ja, visar en ny avhandling där Glenn Wouda vid Uppsala universitet använt nya modeller i sina beräkningar för att försöka förutse vad som kan komma att hittas i framtiden.

Den sedan länge eftersökta Higgsbosonen har upptäckts vid CERNs LHC-experiment och belönade Peter Higgs och Francois Englert med Nobelpriset i fysik 2013. Det kvarstår nu att undersöka denna Higgsbosons egenskaper i detalj. LHC-experimentet fortsätter senare i vår, efter en tids avstängning för uppgraderingar.

Standardmodellen är den enklaste modellen som ger elementarpartiklar massa. I sin avhandling "Phenomenology of Higgs Bosons Beyond the Standard Model" har Glenn Wouda studerat några modeller vars struktur är rikare än partikelfysikens standardmodell. Till exempel förutsäger dessa modeller att fler än en slags Higgsboson existerar. En modell visar att några av dessa har helt nya, tidigare okända, egenskaper.

De extra Higgsbosonerna i dessa studerade modeller kan ofta sönderfalla till bland annat den upptäckta Higgsbosonen. Ett viktigt tema i avhandlingen har därför varit hur man kan använda kännedomen om den upptäckta Higgsbosonen till att hitta ännu fler. Särskilt studeras ett fall där en laddad Higgsboson procuderas tillsammans med en topp-kvark, där den laddade Higgsbosonen i sin tur sönderfaller till den upptäckta Higgsbosonen och en W-boson.

- Detta fall visar sig vara ganska hopplöst att observera inom några av de supersymmetriska utvidgningarna av Standardmodellen, men kan ge möjligheter inom andra, mer allmänna, modeller, säger Glenn Wouda.

Den nyligen upptäckta Higgsbosonens egenskaper stämmer bra överens med vad som förväntas enligt standardmodellen. Det finns dock gott om utrymme för att den upptäckta Higgsbosonen är kompatibel med vad som förutsägs i andra modeller, menar Glenn Wouda. En viktig del i avhandlingen har varit att studera hur några modeller passar in med det man nu känner till om Higgsbosonen. Genom att studera de möjliga värdena för modellparametrarna som är kompatibla med Higgsupptäckten så har förutsägelser för de övriga Higgsbosonernas egenskaper tagits fram.

- Avhandlingen demonsterar att det finns mycket goda chanser att kunna upptäcka fler Higgsbosoner, både tyngre och lättare sådana än den upptäckta Higgsbosonen, säger Glenn Wouda.

I samband med disputationen hålls ett symposium om Higgsbosoner, med internationella deltagare, på Ångströmlaboratoriet den 26 februari. Disputationen äger rum 27 februari kl.13.15 i sal Å2001 på Ångströmlaboratoriet.

För mer information, kontakta Glenn Wouda, tel: 073-968 03 52, glenn.wouda@physics.uu.se