Gravitational Footprints of the A4-symmetric Three-Higgs-Doublet Model

Resumo:

Apesar dos seus vários sucessos, o Modelo Padrão de física de partículas deixa alguns problemas em aberto, nomeadamente a origem da assimetria bariónica do Universo e oscilações de neutrinos. Sabe-se por isso que a teoria está incompleta.

Assim sendo, nas últimas décadas, várias extensões além do Modelo Padrão têm sido estudadas. Modelos com N dubletos de Higgs, tornaram-se populares por conterem ingredientes necessários para a bariogénese eletrofraca e mecanismo de seesaw. Dada a dificuldade em testá-las com as experiências existentes, fundos estocásticos de ondas gravitacionais provenientes de transições de fase cosmológicas têm vindo a ser investigados com uma nova abordagem de teste.

Nesta tese, um modelo contendo três dubletos de Higgs com simetria A4 de sabor é estudado no contexto de fundos estocásticos de ondas gravitacionais. Considera-se o caso particular em que três dubletos adquirem um valor expectável no vácuo real. Relativamente a interações de Yukawa, associou-se a representação tripleto de A4 aos dubletos de SU(2)­L, e diferentes representações singleto aos singletos de SU(2)­L.

Após construir-se o potencial efetivo a temperaturas finitas, implementou-se-o na ferramenta CosmoTransitions. Permitindo novos bosões com massas até 400 GeV, verificou-se que várias transições de fase de primeira ordem com acoplamentos abaixo de 4 originam espetros de ondas gravitacionais no alcance de sensibilidade de LISA, DECIGO e BBO.

Constatou-se que bosões escalares mais pesados originam espetros com amplitudes pico maiores. Concretamente, verificou-se que estes espetros requerem pelo menos um bosão escalar com massa superior a 270-280 GeV, sendo assim, mais pesado que o bosão de Higgs.