Decaimiento a tres cuerpos en Teor´ıas ... - Roberto Lineros

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CAPÍTULO 3. FENOMENOLOGÍA ASOCIADA AL DECAIMIENTO A TRES CUERPOS EN AMSB final de decaimiento aparezca el neutralino más liviano. Es en este decaimiento donde el parámetro ρ adquiere mucha importancia, porque nos entrega información de cuán suprimido se encuentra el espacio de fase. El proceso decaimiento del chargino, que conserva paridad R y que considera a i partículas del modelo estándar en el estado final, puede ser descrito por χ ± i mi χ 0 . (3.5) Al utilizar la información del parámetro ρ, es posible encontrar el límite para que no se pueda producir el decaimiento. Este límite resulta ser: ρ < 1 mi m˜χ 0 i (3.6) Tampoco es posible el decaimiento del chargino en dos cuerpos, ya que se necesita un chargino con una masa superior a mW + mχ, para tener suficiente energía para producir un bosón W ± y un neutralino donde ambos se encuentren en la capa de masas (on-shell). Se aprecia que esta condición está en contracción al hecho que, en AMSB, ρ resulta ser pequeño. Así que los únicos procesos posibles, deben ocurrir como decaimiento a tres cuerpos. Utilizando este hecho, existen dos procesos que maximizan el espacio de fase del chargino, gracias a que las partículas del estado final tienen menor masa. i) χ − → χ 0 ¯νe − ii) χ − → χ 0 ūd χ − → χ 0 ¯νl − − 0 χ → χ ¯quqd Dentro del espacio de parámetros de AMSB (figura 3.1 y 3.2), se observa una gran sección del plano M 3/2 − m0 donde el proceso de decaimiento a un neutralino, un neutrino y un electrón no es posible (zona roja/gris). Esto se observa para cualquier valor de tanβ y elección de sign(µ). También se observa una región mucho más pequeña donde sí existe este proceso, pero no el proceso relacionado con quarks (zona verde/gris claro). Y, por último, una sumamente pequeña zona en la cual ambos procesos son posibles (zona azul/gris oscuro). Se observa que, al considerar el espectro de masas corregido a un loop, aparecen algunas diferencias, pero en rasgos generales aún se manifiesta la similitud en masas entre 40
3.3. DECAIMIENTO DEL CHARGINO MÁS LIVIANO EN AMSB CON PARIDAD R CONSERVADA. Figura 3.1: Espacio de parámetros de AMSB a nivel árbol dividido en zonas en las cuales el decaimiento del chargino es o no factible. La zona roja/gris es la zona donde el chargino es una partícula estable, la zona verde/gris claro es la zona donde el chargino sólo puede decaer en neutralino, electrón y neutrino y la zona azul/gris oscuro es donde pueden ocurrir el canal antes mencionado junto con el proceso del chargino a neutralino, quark up y quark down. 41
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