Potentiel de découverte du boson de Higgs chargé dans ses canaux de désintégration bosoniques au LHC Run 3 dans le Modèle à Deux Doublets de Higgs

Abstract

L’apparition d’un boson de Higgs chargé est l’une des caractéristiques les plus intrigantes des Modèles à Deux Doublets de Higgs (2HDMs). Par conséquent, sa découverte serait une évidence non ambiguë pour une nouvelle physique au-delà du Modèle Standard (MS) et l’étude de ses propriétés sera essentielle pour révéler quel 2HDM correspond à la réalité. Suite à la découverte d’un boson de Higgs au LHC compatible avec les prédictions du MS, les 2HDMs sont soumis à des contraintes expérimentales drastiques. Il est particulièrement important d’évaluer dans ce contexte toutes les possibilités d’autres états de Higgs qui pourraient avoir échappés à la détection au LHC Run 1 et 2. Le 2HDM constituent, entre autres, un cadre théorique simple et attrayant pour de telles considérations. Presque toutes les recherches expérimentales au LHC se concentrent sur les désintégrations fermioniques du boson de Higgs chargé. Néanmoins, les canaux de désintégration bosoniques, en particulier la désintégration en un boson W et un boson de Higgs neutre léger, dominent souvent dans plusieurs régions de l’espace des paramètres du 2HDM qui sont encore permises par les contraintes théoriques et expérimentales. Nous proposons par conséquent de nouvelles recherches au LHC impliquant des bosons de Higgs chargés via leurs canaux de désintégration bosoniques dans le 2HDM type-I et type-X. Nous montrons en outre que les signatures provenant du boson de Higgs chargé, qui se désintègre en un boson W et un boson de Higgs neutre léger, pourraient fournir une avenue expérimentale prometteuse pour la découverte d’un boson de Higgs chargé au LHC.