Dark Higgs Bosons at Colliders

Was wäre, wenn der am LHC bestätigte Higgs-Mechanismus nicht der einzige Higgs-Mechanismus wäre? Was wäre, wenn es einen ähnlichen Mechanismus gibt, der dunklen Materieteilchen oder anderen Eichbosonen, die ihre Wechselwirkungen vermitteln (z. B. dunkle Photonen), Masse verleiht? Solche Modelle sagen die Existenz eines so genannten dunklen Higgs-Bosons voraus, nach dem in verschiedenen Collider-Experimenten, darunter CMS und Belle II, gesucht werden kann.

Ein Team aus experimentellen und theoretischen Physikern von KIT und DESY hat den Stand der Phänomenologie und der experimentellen Suche nach leichten und schweren dunklen Higgs-Bosonen auf über 50 Seiten in einem Review zusammengefasst, der diese Woche als Preprint erschienen ist: https://arxiv.org/abs/2305.16169. Prof. Ferber (Institut für Experimentelle Teilchenphysik, KIT) und Prof. Kahlhoefer (Institut für Theoretische Teilchenphysik, KIT), zwei der Autoren dieser Übersichtsarbeit, haben bereits in den vergangenen Jahren gemeinsam an der Entwicklung verschiedener Suchstrategien für so genannte dunkle Sektoren gearbeitet. "Kosmologie, Astrophysik, direkte Suche nach dunkler Materie in unterirdischen Labors sowie direkte und indirekte Suche am LHC und an Hochintensitätsbeschleunigern zusammenzubringen, war eine spannende und unterhaltsame Arbeit. Ich bin wirklich froh, dass wir in der Lage waren, einen vollständigen Überblick über das sehr aktive Feld zu geben, der in der letzten Abbildung unserer Übersicht perfekt zusammengefasst ist", sagt Ferber. Die zusammenfassende Abbildung, auf die er sich bezieht, ist neben diesem Text zu sehen.