JETP Letters: issues online

Исследуется процесс $\ell^+\ell^- \to N W^{\pm} \ell^{\mp}$ , где N - тяжелое майорановское нейтрино, а $\ell = e, \mu$ . Для данного процесса ожидается большое сечение при высоких энергиях пучков в системе центра масс, достижимых на будущих лептон-лептонных коллайдерах. Монте-Карло моделирование исследуемого процесса было выполнено в рамках модели seesaw type-I, в которой лептонный сектор стандартной модели расширяется майорановскими нейтрино (или тяжелыми нейтральными лептонами, HNL). Возможность поиска прямого рождения HNL недавно была изучена для канала $\ell^+\ell^- \to N \nu_{\ell}$ с последующим распадом $N \to W^{\pm} \ell^{\mp}$ . В данной работе мы исследуем альтернативный процесс $\ell^+\ell^- \to N W^{\pm} \ell^{\mp} \to W^{\pm}W^{\pm} \ell^{\mp} \ell^{\mp}$ с нарушением лептонного числа на две единицы. Аналогичные процессы возможны при столкновении частиц одного знака заряда, e^-e^- → N W^- e^- → W^- W^- e⁺ e^- или μ⁺μ⁺ → N W⁺ μ⁺ → W⁺ W⁺ μ⁺ μ^-. Рассматриваемые сечения усиливаются за счет обмена мягкими фотонами в t-канале. В работе вычислены сечения процессов для сигнала и изучены потенциальные фоны стандартной модели, возникающие в результате столкновений e⁺e^- пучков при энергии в системе центра масс 1 ТэВ и μ⁺μ^- пучков при энергиях 3 и 10 ТэВ. Вследствие диаграмм с мягкими t-канальными фотонами первичные лептоны вылетают в направлении, близком к начальному пучку частиц соответствующего знака. Эти лептоны будут потеряны в вакуумной трубе коллайдера или плохо измерены передними детекторами. Тем не менее сигнальные события могут быть отделены от фоновых благодаря оставшимся детектируемым частицам $WW\ell$ . Установлены ожидаемые ограничения сверху для параметров смешивания $|V_{\ell N}|^2$ в зависимости от массы HNL.