Phenomenological and theoretical aspects of low energy scale type II seesaw mechanism

• Autor(a) principal: Pinheiro, João Paulo da Mata Araújo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26026
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; Neutrinos estéreis leves; Seesaw do tipo II; Seesaw do tipo II em baixas energias; Modelo 123; Mecanismo seesaw; Fenomenologia do seesaw do tipo II; Light sterile neutrinos; Type II seesaw; Low scale type II seesaw; 123 model; Seesaw mechanism; Phenomenology of the type II seesaw

O Modelo Padrão das partículas elementares (MP) fornece a descrição mais acurada do comportamento da matéria nas menores escalas de distância acessíveis. Porém, esse modelo não acomoda neutrinos massivos, como não resolve outros problemas teóricos. Assim, é amplamente aceito que o MP deve ser extendido. Por outro lado, existem três mecanismos canônicos que elucidam a geração de massa leve para neutrinos de forma natural a nível de árvore. Dentre elas, a mais versátil é o tipo II seesaw (iremos explicar o porquê disso nesta tese). Uma simples realização deste mecanismo extende o MP por um tripleto escalar com hipercarga que interage com os dubletos leptônicos, conhecido como Modelo do Tripleto do Higgs (HTM). Depois da quebra espontânea de simetria (SSB), neutrinos de mão-esquerda ganham massa de Majorana. Como qualquer outro mecanismo seesaw, tem um termo que viola o número leptônico por duas unidades e a escala de energia na qual essa violação ocorre nos explica quão pesado são esses escalares. Por exemplo, se o número leptônico é explicitamente quebrado em baixas energias, os componentes do tripleto de escalares adquirem massas próximas a escala de TeV. Assim, é tentador estudar tais modelos fenomenologicamente viáveis e suas consequências nos colisores atuais, já que não é consenso se existe apenas um escalar, que é o Higgs padrão, ou uma realidade mais complexa de vários escalares. Nós discutimos muitos aspectos do HTM, pontuando as implicações fenomenológicas em cada caso. Em particular, procuramos em detalhes por novos processos de violação de sabor leptônico, decaimento em dois fótons de novos bósons de Higgs, decaimento do escalar duplamente carregado e a contribuição destas novas extensões para o espalhamento elétron-neutrino. Nós também discutimos a estabilidade do potencial do Higgs. Argumentamos sobre a possibilidade do vácuo do Higgs se tornar estável em um modelo mais complexo e sob quais configurações do espaço de parâmetros tais modelos precisam obedecer para garantir a estabilidade. Palavras-Chave: Seesaw do tipo II, Seesaw do tipo II em baixas energias, Modelo 123, Neutrinos estéreis leves, Mecanismo seesaw, Fenomenologia do seesaw do tipo II.