Dark matter hunting in extended Higgs sectors

• Autores: Diana Del Carmen Rojas Ciofalo
• Directores de la Tesis: Jaime Hernández Sánchez (dir. tes.), Alfonso Rosado Sánchez (dir. tes.)
• Lectura: En la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) ( México ) en 2018
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: hdl.handle.net
• Resumen
  • español

    "En esta tesis analizamos dos versiones de un modelo con tres dobletes escalares (3HDM) que ofrecen un candidato a materia oscura (DM). Estas versiones son el modelo con dos dobletes inertes más un doblete de Higgs, el I(2+1)HDM, y el modelo con un doblete inerte más dos dobletes de Higgs, el I(1+2)HDM. El esquema es similar y es una extensión al modelo con dos dobletes escalares, el 2HDM, en donde la versión que incluye un candidato a DM es el modelo con doblete inerte (IDM). Investigamos la fenomenología de las señales que serán evidencia de un sector de Higgs del 3HDM y proponemos algunos escenarios de referencia compatibles con los datos de colisionadores y cosmológicos. Para el I(1+2)HDM, mostramos que con la medición del vértice H_W_Z podemos distinguir este modelo del 2HDM; dado que el factor de forma dominante, FZ, del vértice H_W_Z, puede crecer debido a efectos de no-desacoplamiento proveniente de las contribuciones de los bosones extra en el lazo. Mientras que para el I (2+1) HDM proponemos que el decaimiento inducido a un lazo del escalar que le sigue al más ligero, H2 ! H1f _ f (f = u; d; c; s; b; e; _; _), mediado tanto por escalares oscuros CP-impares y los cargados, es una señal de humo para el 3HDM ya que no es una señal posible en el IDM."

  • English

    In this thesis, we analyse two versions of a model with three scalar doublets (3HDM) which offer a dark matter (DM) candidate. These versions are the two inert plus one Higgs doublet, the I(2+1)HDM, and the inert plus two Higgs doublet model, the I(1+2)HDM. The case is similar and its an extension to the model with two scalar doublets, the 2HDM, in where the version that includes a DM candidate is the Inert doublet Model (IDM). We investigate the phenomenology of the signatures that would become an evidence of a 3HDM Higgs sector and devise some benchmarks, compliant with collider and DM and cosmological data. For the I(1+2)HDM we show that with the measurement of the vertex H±W∓Z this model can be distinguished from the 2HDM. Since the dominant form factor FZ, of the H±W∓Z vertex can be enhanced by non-decoupling effects of extra scalar boson loop contributions. While for the I(2+1)HDM we claim that the loop induced decay of the next-to-lightest scalar, H2 → H1f ¯f (f = u; d; c; s; b; e; µ; τ ), mediated by both dark CP-odd and charged scalars, is a smoking-gun signal of the 3HDM since it is not allowed in the IDM.