Decaimientos De S-Top En El Escenario De Supersimetria Escalonada

REVISTA COLOMBIANA DE F´ ISICA, VOL.38, No.3, 2006 ˜ DECAIMIENTOS DE t EN EL ESCENARIO DE SUPERSIMETR´ IA ESCALONADA Roberto Mart´ ınez, J.-Alexis Rodr´ ıguez, Susana S´nchez a Departamento de F´sica, Universidad Nacional de Colombia ı (Recibido 09 de Sep.2005; Aceptado 20 de Jun. 2006; Publicado 04 de Oct. 2006)
Se calculan los decaimientos del compa˜ ero supersim´trico del quark top en doscuerpos n e a nivel ´rbol, en el modelo est´ndar minimal supersim´trico de part´ a a e ıculas y considerando la versi´n con rompimiento de supersimetr´ escalonada. o ıa Palabras claves: supersimetr´ supersimetr´ escalonada, stop. ıa, ıa

RESUMEN

We calculate the stop two body decays at tree level using the minimal supersymmetric standard model and considering the split supersymmetry scenario.Keywords: supersimetry, split supersymmetry, stop.

ABSTRACT

El modelo supersim´trico m´s simple se construye adicionando al modelo est´ndar e a a de part´ ıculas (SM) el m´ ınimo n´ mero de campos necesarios para tener el mismo n´ mero u u de grados de libertad bos´nicos y fermi´nicos. El resultado es conocido como el modelo o o est´ndar minimal supersim´trico (MSSM). El contenido de part´ a eıculas del MSSM se puede resumir as´ 2]: ı[1, Los quarks y leptones tienen compa˜eros de espin 0 llamados squarks y sleptones n respectivamente. Como cada grado de libertad necesita un supercompa˜ ero, se necesitan n ˜ dos bosones por cada fermi´n del SM. Los squarks son denotados qL y qR y tienen auo ˜ toestados de masa q1 y q2 . ˜ ˜ A los bosones gauge se les asocian part´ ıculas fermi´nicasllamadas gauginos. Los suo ˜ ˜ percompa˜ eros de los gluones y los bosones B y Wi , son llamados gluinos g , bino B y n ˜ a wino Wi . Adem´s se necesitan dos dobletes de Higgs con hipercargas ±1 y sus supercompa˜ eros son llamados Higgsinos. n ˜ ˜ ˜ ˜ Los fermiones neutros B y W3 y los Higgsinos neutros H1 y H2 son llamados colectivamente neutralinos. Como resultado de su mezcla se tienen cuatrofermiones cuyos ˜ autoestados de masa son notados χ0 , i = 1 · · · 4. Los fermiones cargados W1,2 y los Hig˜i ± ˜ gsinos cargados H son llamados charginos, y los autoestados de masa resultantes de la mezcla son notados χ± , j = 1, 2. ˜j Al construir el lagrangiano de MSSM, se encuentra que las part´ ıculas ordinarias y sus supercompa˜ eras tienen la misma masa, sin embargo hasta hoy no se handetectado n part´ ıculas con la misma masa y diferente esp´ ın. Por esta raz´n la simetr´ se debe romper, incluyendo en el lagrangiano t´rminos o ıa e adicionales que involucran solamente a las s-part´ ıculas[3]. El rompimiento de supersimetr´ asigna masas arbitrarias a los sfermiones y a los ıa gauginos, y adem´s introduce nuevos par´metros libres a considerar. El valor de estos a a par´metros se podr´determinar conociendo el mecanismo de rompimiento, y alrededor a ıa de esta situaci´n se han construido varios modelos[4]. En lo que sigue no se considera o

1242

REVISTA COLOMBIANA DE F´ ISICA, VOL.38, No.3, 2006

ning´ n modelo en especial, solo se estudian regiones de par´metros estudiadas por otros u a autores[1]. ˜ Para calcular los decaimientos del quark t, es necesario considerar ellagrangiano de interacci´n quark-squark-chargino y quark-squark neutralino: o
˜ q ˜ ˜ ˜ Lqq χ = g q lij PR + kij PL χ+c qi + g q aq PR + bq PL χ0 qi + h.c. ˜j ˜ ˜j ˜ ¯ q ¯ ij ˜˜ ij

(1)

Los anchos de decaimiento respectivos son[5]: Γ qi → q χ± = ˜ ˜j Γ qi → q χ0 = ˜ ˜k con: X = (m2i − m2 − m2 ± ) q ˜ q χ ˜
j

g 2 ρ0 q ˜ q ˜ q q ˜ ˜ [(lij )2 + (kij )2 ]X − 4lij kij mq mχ± ˜j 8πm2i q ˜ g 2ρ0 ˜ ˜ ˜ ˜ [(aq )2 + (bq )2 ]X − 4aq bq mq mχ0 ˜k ik ik ik ik 8πm2i q ˜ (2)

X = (m2i − m2 − m2 0 ) q ˜ q χ ˜
k

(3) (4)

ρ0 =

1 2m1

m4 +m4 +m4 −2m2 m2 −2m2 m2 −2m2 m2 1 2 3 1 2 1 3 2 3

q ˜ q ˜ Los acoples lij y kij est´n dados por: a q ˜ lij = ˜ q Rq Ojn in q ˜ ˜ q kij = Rq Oj2 i1

(5)

n

R es la matriz de mezcla de los q y: ˜
t Oj =

−Vj1 Yt Vj2

b Oj =

−Uj1 Yb...