PYTHIA8/pythia8175/htmldoc/LeftRightSymmetryProcesses.html

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   3 <title>Left-Right-Symmetry Processes</title>
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   6 </head>
   7 <body>
   8
   9 <h2>Left-Right-Symmetry Processes</h2>
  10
  11 At current energies, the world is left-handed, i.e. the Standard Model
  12 contains an <i>SU(2)_L</i> group. Left-right symmetry at some larger
  13 scale implies the need for an <i>SU(2)_R</i> group. Thus the particle
  14 content is expanded by right-handed <i>Z_R^0</i> and <i>W_R^+-</i>
  15 and right-handed neutrinos. The Higgs fields have to be in a triplet
  16 representation, leading to doubly-charged Higgs particles, one set for
  17 each of the two <i>SU(2)</i> groups. Also the number of neutral and
  18 singly-charged Higgs states is increased relative to the Standard Model,
  19 but a search for the lowest-lying states of this kind is no different
  20 from e.g. the freedom already accorded by the MSSM Higgs scenarios.
  21
  22 <p/>
  23 PYTHIA implements the scenario of [<a href="Bibliography.html" target="page">Hui97</a>].
  24
  25 <p/>
  26 The <i>W_R^+-</i> has been implemented as a simple copy of the
  27 ordinary <i>W^+-</i>, with the exception that it couples to
  28 right-handed neutrinos instead of the ordinary left-handed ones.
  29 Thus the standard CKM matrix is used in the quark sector, and the
  30 same vector and axial coupling strengths, leaving only the mass as
  31 free parameter. The <i>Z_R^0</i> implementation (without interference
  32 with the photon or the ordinary <i>Z^0</i>) allows decays both to
  33 left- and right-handed neutrinos, as well as other fermions, according
  34 to one specific model ansatz. Obviously both the <i>W_R^+-</i>
  35 and the <i>Z_R^0</i> descriptions are  likely to be simplifications,
  36 but provide a starting point.
  37
  38 <p/>
  39 For the doubly-charged Higgs bosons, the main decay modes implemented are
  40 <i>H_L^++ -> W_L^+ W_L^+, l_i^+ l_j^+ </i> (<i>i, j</i> generation
  41 indices) and <i>H_R^++ -> W_R^+ W_R^+, l_i^+ l_j^+</i>.
  42
  43 <p/>
  44 The right-handed neutrinos can be allowed to decay further. Assuming them
  45 to have a mass below that of <i>W_R^+-</i>, they decay to three-body
  46 states via a virtual <i>W_R^+-</i>, <i>nu_Rl -> l+- f fbar'</i>,
  47 where both lepton charges are allowed owing to the Majorana character
  48 of the neutrinos. If there is a significant mass splitting, also
  49 sequential decays <i>nu_Rl -> l+- l'-+  nu'_Rl</i> are allowed.
  50 Currently the decays are isotropic in phase space. If the neutrino
  51 masses are close to or above the <i>W_R^</i> ones, this description
  52 has to be substituted by a sequential decay via a real <i>W_R^</i>
  53 (not implemented, but actually simpler to do than the one here).
  54
  55
  56 <h3>Production processes</h3>
  57
  58 A few different production processes have been implemented, which normally
  59 would not overlap and therefore could be run together.
  60
  61 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:all &nbsp;</strong>
  62  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  63 Common switch for the group of implemented processes within a
  64 left-right-symmetric scenario.
  65
  66
  67 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ffbar2ZR &nbsp;</strong>
  68  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  69 Scatterings <i>f fbar -> Z_R^0</i>.
  70 Code 3101.
  71
  72
  73 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ffbar2WR &nbsp;</strong>
  74  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  75 Scatterings <i><f fbar' -> W_R^+</i>.
  76 Code 3102.
  77
  78
  79 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ll2HL &nbsp;</strong>
  80  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  81 Scatterings <i>l_i l_j -> H_L^--</i>.
  82 Code 3121.
  83
  84
  85 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HLe &nbsp;</strong>
  86  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  87 Scatterings <i>l_i gamma -> H_L^-- e^+</i>.
  88 Code 3122.
  89
  90
  91 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HLmu &nbsp;</strong>
  92  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  93 Scatterings <i>l_i gamma -> H_L^-- mu^+</i>.
  94 Code 3123.
  95
  96
  97 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HLtau &nbsp;</strong>
  98  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  99 Scatterings <i>l_i gamma -> H_L^-- tau^+</i>.
 100 Code 3124.
 101
 102
 103 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ff2HLff &nbsp;</strong>
 104  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 105 Scatterings <i>f_1 f_2 -> H_L^-- f_3 f_4</i> via <i>WW</i> fusion.
 106 Code 3125.
 107
 108
 109 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ffbar2HLHL &nbsp;</strong>
 110  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 111 Scatterings <i>f fbar ->  H_L^++ H_L^--</i>.
 112 Code 3126.
 113
 114
 115 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ll2HR &nbsp;</strong>
 116  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 117 Scatterings <i>l_i l_j -> H_R^--</i>.
 118 Code 3141.
 119
 120
 121 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HRe &nbsp;</strong>
 122  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 123 Scatterings <i>l_i gamma -> H_R^-- e^+</i>.
 124 Code 3142.
 125
 126
 127 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HRmu &nbsp;</strong>
 128  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 129 Scatterings <i>l_i gamma -> H_R^-- mu^+</i>.
 130 Code 3143.
 131
 132
 133 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:lgm2HRtau &nbsp;</strong>
 134  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 135 Scatterings <i>l_i gamma -> H_R^-- tau^+</i>.
 136 Code 3144.
 137
 138
 139 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ff2HRff &nbsp;</strong>
 140  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 141 Scatterings <i>f_1 f_2 -> H_R^-- f_3 f_4</i> via <i>WW</i> fusion.
 142 Code 3145.
 143
 144
 145 <p/><code>flag&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:ffbar2HRHR &nbsp;</strong>
 146  (<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 147 Scatterings <i>f fbar ->  H_R^++ H_L^--</i>.
 148 Code 3146.
 149
 150
 151 <h3>Parameters</h3>
 152
 153 The basic couplings of the model are
 154
 155 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:gL &nbsp;</strong>
 156  (<code>default = <strong>0.64</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 157 lefthanded coupling <i>g_L = e / sin(theta)</i>.
 158
 159
 160 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:gR &nbsp;</strong>
 161  (<code>default = <strong>0.64</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 162 righthanded coupling <i>g_R</i>, assumed the same as <i>g_L</i>.
 163
 164
 165 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:vL &nbsp;</strong>
 166  (<code>default = <strong>5.</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 167 vacuum expectation value <i>v_L</i> (in GeV) for the left-triplet.
 168
 169
 170 <p/>
 171 The corresponding vacuum expectation value <i>v_R</i> is assumed
 172 given by <i>v_R = sqrt(2) M_WR / g_R</i> and is not stored explicitly.
 173
 174 <p/>
 175 The Yukawa couplings of a lepton pair to a <i>H^--</i>, assumed the
 176 same for <i>H_L^--</i> and <i>H_R^--</i>, is described by a symmetric
 177 3-by-3 matrix. The default matrix is dominated by the diagonal elements
 178 and especially by the <i>tau tau</i> one.
 179
 180 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHee &nbsp;</strong>
 181  (<code>default = <strong>0.1</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 182 Yukawa coupling for <i>H^-- -> e- e-</i>.
 183
 184
 185 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHmue &nbsp;</strong>
 186  (<code>default = <strong>0.01</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 187 Yukawa coupling for <i>H^-- -> mu- e-</i>.
 188
 189
 190 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHmumu &nbsp;</strong>
 191  (<code>default = <strong>0.1</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 192 Yukawa coupling for <i>H^-- -> mu- mu-</i>.
 193
 194
 195 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHtaue &nbsp;</strong>
 196  (<code>default = <strong>0.01</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 197 Yukawa coupling for <i>H^-- -> tau- e-</i>.
 198
 199
 200 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHtaumu &nbsp;</strong>
 201  (<code>default = <strong>0.01</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 202 Yukawa coupling for <i>H^-- -> tau- mu-</i>.
 203
 204
 205 <p/><code>parm&nbsp; </code><strong> LeftRightSymmmetry:coupHtautau &nbsp;</strong>
 206  (<code>default = <strong>0.3</strong></code>; <code>minimum = 0.0</code>)<br/>
 207 Yukawa coupling for <i>H^-- -> tau- tau-</i>.
 208
 209
 210 </body>
 211 </html>
 212
 213 <!-- Copyright (C) 2013 Torbjorn Sjostrand -->
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