理工学院物理学系张孟超副研究员在电弱相变研究领域取得进展

近日，理工学院物理学系张孟超副研究员在物理学顶级学术期刊《Journal of High Energy Physics》（IF=5. 875，JCR一区，Top期刊）上发表文章《Strong first order electroweak phase transition in 2HDM confronting future Z & Higgs factories》（JHEP 04 (2021) 219）。该研究由暨南大学张孟超副研究员与澳大利亚阿德莱德大学的苏伟博士和Anthony G. Williams教授共同合作完成。张孟超副研究员为论文通讯作者。

当前宇宙中的可见物质基本都由正物质（质子，中子，电子）构成，而反物质只在高能宇宙射线等稀有事件中被观测到。宇宙中正反物质间的这种不对称是当前粒子物理和宇宙学研究的一个重要课题。为了解释正反物质不对称，我们一般需要对标准模型的标量场部分进行扩充，以此在宇宙早期产生强一阶电弱相变，继而使得宇宙在局部偏离热平衡。在本工作中，研究小组分析了双二重态Higgs模型中的电弱相变。研究小组发现，真空稳定性、微扰幺正性、最新的Higgs粒子观测数据、以及强一阶电弱相变会一起对模型的参数空间给出一个强烈限制。比如，标准模型Higgs之外的标量粒子质量不能超过大约1TeV，否则就无法在宇宙早期产生一个强一阶电弱相变。研究小组进一步分析了如何在未来的对撞机实验对模型预言的新粒子进行观测。研究小组发现，未来的精确测量对撞机，例如我国正在计划建造的CEPC，可以覆盖到很大一部分现有实验无法探测到的参数区间。

              （电弱相变强度与模型参数间的关系）

张孟超副研究员一直致力于超出标准模型新物理研究。本次研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP04(2021)219