Fenomenología de un Modelo con Simetría extra U(1) ' no Universal de Familia

Abstract

Se construye un modelo con simetría extra U(1)0 no universal de familia a partir de criterios de simetría y cancelación de anomalías, el cual contiene campos fermiónicos y escalares adicionales a los del Modelo Estándar. Se calculan las masas al cuadrado de los campos escalares y vectoriales, así como sus respectivos campos en estados de masa. Para las masas de los fermiones, se imponen simetrías discretas extras que permiten generar texturas en las matrices de masa con lo que se establece una jerarquía de masa entre los quarks. Debido a la introducción de la simetría extra U(1)0 aparece un bosón gauge adicional para el cual se hace un estudio fenomenológico a dos escalas de energía, la primera, en la escala electrodébil, donde se encuentran restricciones teóricas para la masa de Z 0 a partir de las restricciones experimentales del polo del Z. Y la segunda, a altas energías, donde se encuentran restricciones para los parámetros libres del modelo, la constante de acoplamiento gX y la masa del Z 0. Acorde con los límites experimentales reportados por el LHC en ATLAS y CMS, se simulan resonancias para la masa invariante del Z 0, encontrando posibles señales de detección en los colisionadores actuales. Por otro lado, se hace un estudio fenomenológico de materia oscura escalar, en el decaimiento difotónico del bosón de Higgs que permite encontrar restricciones entre la interacción de la materia oscura con el bosón de Higgs. Finalmente se construye un modelo fenomenológico para el sector escalar que exhibe parámetros con violación CP.

Abstract. A model with extra U(1)0 non-universal family symmetry is constructed from symmetry and anomaly cancellation criteria, which contains additional fermion and scalar fields to those of the Standard Model. The squared masses of the scalar and vector fields are calculated, as well as their respective fields in mass states. For the masses of the fermions, extra discrete symmetries are imposed to generate textures in the mass matrices, which establishes a hierarchy of mass among the quarks. Due to the introduction of the extra symmetry U(1)0 an additional gauge boson appears for which a phenomenological study is made at two energy scales, the first one, on the electroweak scale, where theoretical restrictions are found for the mass of Z 0 from the experimental restrictions of the Z pole. And the second, at high energies, where there are restrictions for the free parameters of the model, the coupling constant gX and the mass of Z 0 . In agreement with the experimental limits reported by the LHC in ATLAS and CMS, resonances are simulated for the invariant mass of Z 0 , finding possible detection signals in the current colliders. On the other hand, a phenomenological study of scalar dark matter is made in the diphotonic decay of the Higgs boson that allows to find restrictions between the interaction of dark matter with the Higgs boson. Finally, a phenomenological model is constructed for the scalar sector that exhibits parameters with CP violation.