ПСЕВДОСКАЛЯРНЫЙ ХИГГСОВСКИЙ БОЗОН В ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА e~+е~- -КОЛЛАЙДЕРАХ

摘要

The potential of the e~+e~--collider experiments to search for the signal of a new pseudoscalar Higgs boson and study its CP properties is analyzed. The new Higgs boson coupling to 6 quarks and τ leptons, which is parameterized in a model-independent way, m_b/v(a + i_(γ5)b), is chosen to be an indicator of its CP nature. We analyzed the e~+e~- → τ~ + τ~-vv, e~+e~-→ bbvv and e~+e~-→ e~+e~-bb processes, which reveal a high sensitivity to anomalous Higgs boson couplings due to the dominant contributions from vector-boson fusion processes H~*H~* → H and Z~* Z~* → H in central region. It is shown that the polarization study of final slate particles could help to separate the contributions from the scalar and pseudoscalar Higgs boson. For instance, the account for the cascade τ-lepton decays in the e~+ e~-→ τ~+τ~-vv process allows one to determine the CP state of the Higgs boson as well as the value and sign of the 6 parameter. As a result of the processes analysis, we develop the strategy of hunting for a new pseudoscalar Higgs boson signal in future linear e~+e~--collider experiments, which will allow one to understand the CP nature of the Higgs boson and put bounds on its couplings to fer%Проанализирован потенциал экспериментов на e~+е~--коллайдерах по поиску сигнала от нового псевдоскалярного хиггсовского бозона и изучению его СР-свойств. В качестве индикатора СР-природы нового бозона Хиггса выбрана его связь с Ь-кварками и т-лептонами, которая параметризована модельно-независимым образом в виде m_b/v(a + iγ_5b). Исследованы процессы e~+е~-→ τ~+τ~- vv, е~+е~- → bbvv и е~+е~- → е~+е~-bb, обладающие высокой чувствительностью к аномальным константам связи хиггсовского бозона, что определяется доминирующим вкладом подпроцессов рождения хиггсовского бозона за счет слияния векторных бозонов в центральной области W~*W~*→H и Z~*Z~* → Н. Отмечено, что изучение поляризаций частиц в конечном состоянии реакции может решить проблему разделения вкладов от скалярного и псевдоскалярного состояний хиггсовского бозона. Так, например, учет каскадных распадов т-лептонов в процессе е~+е~- → τ~+τ~-vv дает возможность достоверно определить CP-состояние хиггсовского бозона и выяснить величину и знак параметра Ь. В результате исследования процессов сформулирована стратегия поиска сигнала от нового псевдоскалярного состояния хиггсовского бозона в экспериментах на будущем линейном е~+е~--коллайдере, которая даст возможность определить CP-природу хиггсовского бозона и поставить ограничения на область его констант связи с фермионами.