Theoretical and phenomenological analyses from vacuum stability, perturbative unitarity, and oblique parameters in the Two Higgs Doublet Model

Abstract

El modelo estándar (SM) de la física de partículas describe gran cantidad de fenómenos de la naturaleza en escalas altas energías y es compatible con gran parte de los datos de precisión que emergen del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Sin embargo, muchos efectos, e.g. oscilación de neutrinos, la asimetría materia-antimateria y el origen de la materia oscura, necesitan de la implementación de mecanismos que no están contenidos en el modelo estándar con un sector de Higgs minimal. Adicionalmente, el sector experimental para la masa del bosón de Higgs y el quark top indica que el potencial efectivo de Higgs para el SM a niveles subdominates reside en un estado metastable (i.e. con un segundo mínimo más profundo que el mínimo electrodébil con la supresión de posibles transiciones entre estos dos estados), con escenarios compatibles aun con la estabilidad y/ó criticidad (frontera dividiendo los efectos de estabilidad y metastabilidad). En nuestros modelos involucramos nuevos escalares del tipo de Higgs y evaluamos el nivel de precisión fenomenológico al mismo tiempo que se dan regiones del espacio de parámetros compatibles con la abolición de fuentes de inestabilidad en el potencial efectivo de Higgs extendido. Construyendo nuevos diagramas de fases dependientes de la escala de energía, analizamos en toda su extensión todas las direcciones en el espacio de los campos que son coherentes con la presencia de estados estables, y que están de acuerdo a su vez con los datos de precisión electrodébiles. Establecemos diferentes jerarquías en las masas de los bosones de Higgs adicionales y encontramos, haciendo uso de la invarianza de reparametrización presente entre los dobletes, nuevos discriminantes y limitantes para la viabilidad del modelo en sus estados de vacío.