Phenomenology of the doubly-charged vector bilepton

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Data

2024-03-18

Orientador

Pleitez, Vicente

Coorientador

Pós-graduação

Física - IFT 33015015001P7

Curso de graduação

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso abertoAcesso Aberto

Resumo

Resumo (português)

O Modelo Padrão (MP) foi a primeira teoria completa (excluída a gravidade), fundamental da natureza a ser estabelecida. A conquista dessa posição se deve às previsões revolucionárias, eventualmente confirmadas, surgidas do modelo, além de sua extraordinária capacidade de acomodar dados de precisão e de inédita complexidade. Por outro lado, o MP é incapaz de explicar algumas observações universais – além de apresentar características incômodas. Em decorrência disso, nova física é necessária, o que, no reino de altas energias, com poucas exceções, implica em novas partículas. Nesta tese exploraremos uma tal espécie exótica: o bóson vetorial (ou, simplesmente, vetor) bileptônico duplamente carregado. Em especial, focamos em seus efeitos como mediador de Violação de Sabor Leptônico Carregado, o que, por sua vez, pode representar uma ‘smoking gun’ para sua descoberta ou para a limitação de seu espaço de parâmetros. Esse tipo de processo ainda não foi ceticamente explorado, e a mistura leptônica em sua interação com o 𝑈±± não foi alvo de consideração focada. Nosso primeiro passo é investigar que limites um processo trimuônico, no LHC, pode impor no espaço de parâmetros dessa partícula. Os resultados nos motivaram a buscar por dados de origens alternativas que pudessem, também, gerar limites úteis. Os sete canais de decaimento leptônico de três corpos se mostraram ótimos candidatos, e efetuamos uma análise detalhada e independente de modelo do que eles podem implicar sobre o 𝑈±± e outras duas espécies exóticas. Atenção especial é dada às interferências relevantes entre as novas contribuições. Por fim, seguimos para construir uma análise profunda da evolução dos acoplamentos do Modelo 3-3-1, principal teoria a conter um vetor bileptônico, inspecionando de que modo ela é ameaçada por polos de Landau no seu acoplamento abeliano. Encontramos explicitamente as contribuições de 1-loop das partículas exóticas aos runnings, obtendo que o regime perturbativo do modelo é, de fato, consideravelmente maior do que usualmente suposto.

Resumo (inglês)

The Standard Model stands as the first established, complete (gravity aside), fundamental theory of nature. This position was merited by the confirmation of many revolutionary predictions the model implied, besides its ability to fit high complexity precision data to an extreme degree. In the other hand, the Standard Model is unable to account for some universal observations – besides possessing a number of undesirable characteristics. Thus, there is a pressing need for new physics, which, in the high energy realm, usually imply new particles. In this thesis, we delve into one such particle: the doubly-charged vector bilepton. This particle is a singular feature of Beyond the Standard Model theories and its phenomenology is still incipient. We focus, in particular, on its power as a mediator of Charged Lepton Flavour Mediation, a type of process which, in turn, may represent a smoking gun with respect to its discovery or constraining of its parameters. Such processes have not been skeptically explored, and the lepton mixing in their interaction with the 𝑈±± not been properly focused on. The first step we take is investigating what bounds an LHC trimuon process may impose on the parameter space of this particle. The results motivate us to look for alternative experimental sources of limits. The seven 3-body lepton decay channels delivered a great prospect, and we perform a detailed, model independent analysis of what they can imply for the 𝑈±± and other two exotic species. Special attention is paid to occurring interferences between new contributions. Finally, we proceed to construct a thorough analysis of the evolution of couplings in the Minimal 3-3-1 Model, the main theory incorporating a vector bilepton, examining how it is threatened by Landau poles in its abelian coupling. We explicitly obtain the 1-loop contributions of exotic particles to the runnings, finding that the perturbative regime of the model is in fact considerably larger than conventionally assumed.

Descrição

Idioma

Inglês

Como citar

BARELA, Mario Alberto Werle. Phenomenology of the doubly-charged vector bilepton. 2024. 150 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista, São Paulo, 2024

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