Composite Higgs, Top Partners and the LHC

I modelli con un Higgs Composto, realizzato come un bosone di Goldstone e dunque naturalmente leggero, costituiscono uno scenario ben motivato di nuova fisica alla scala del TeV. Discuteremo la formulazione di tali modelli, seguendo il paradigma della ”Partial Compositeness” per la generazione delle masse dei fermioni del Modello Standard tramite il mescolamento con delle risonanze del nuovo settore forte. Dopo aver introdotto gli strumenti tecnici necessari, deriveremo alcune caratteristiche fenomenologiche strutturali, ed in particolare una relazione generale, valida in un’ampia classe di modelli, che lega la massa del bosone di Higgs a quella dei ”Top Partners”, ovvero le risonanze fermioniche responsabili per la generazione della massa del quark top attraverso il meccanismo di Partial Compositeness sopra descritto. Questa relazione implica che in una teoria ”Naturale” i Top Partners sono necessariamente leggeri, con massa al di sotto di circa 1.5 TeV, significativamente pi leggeri delle altre risonanze. Dunque, essi giocano un ruolo fondamentale nella fenomenologia di questi modelli. Prima di tutto, questi stati sono potenzialmente osservabili con relativa facilit al Large Hadron Collider (LHC) del CERN. Svilupperemo uno descrizione semplificata dei Top Partners, adatta per studiarne la fenomenologia al collider, che tuttavia mantenga le caratteristiche teoriche pi importanti dei modelli espliciti, in particolare il fatto che l’Higgs sia un bosone di Gold- stone. Confronteremo il modello semplificato con i dati attuali, identificando le regioni escluse del suo spazio dei parametri, e discuteremo le prospettive del futuro run dell’LHC per lo studio di questo tipo di segnali. I Top Partners hanno anche effetti indiretti, contribuendo alle osservabili di bassa energia che sono alla base dei Test di Precisione del Modello Standard. Analizzeremo questi effetti in dettaglio, identificando nuovi contributi, potenzialmente rilevanti, al parametro S. Discuteremo anche altri possibili contributi alle osservabili di precisione, non legati ai Top Partner leggeri ma ai dettagli della fisica microscopica del modello completo da cui i Top Partners emergono. In al- cuni casi, per esempio per quanto riguarda il coupling della Z al quark bottom, questi contributi sono comparabili o dominanti rispetto a quelli dovuti ai Top Partners e devono essere tenuti in considerazione.