Investigadores han propuesto una nueva estrategia de búsqueda para partículas escalares doblemente cargadas de vida larga en el Gran Colisionador de Hadrones de Alta Luminosidad (HL-LHC). Estas partículas, predichas por algunas extensiones del Modelo Estándar, podrían tener una vida media intermedia, donde las búsquedas actuales pierden sensibilidad. El estudio se centra en un rango de longitud de decaimiento propia, $c\tau$, entre aproximadamente $0.1~\mathrm{mm}$ y $100~\mathrm{mm}$, un régimen que no está cubierto eficazmente por las búsquedas de partículas de vida corta ("prompt") ni por las de partículas estables cargadas pesadas (HSCP).

El trabajo explora dos escenarios principales para el escalar doblemente cargado ($H^{\pm\pm}$): uno donde interactúa con leptones a través de un acoplamiento de Yukawa $\Delta L=2$ (asociado a un triplete complejo de $SU(2)_L$), y otro "fermiófobo" donde este acoplamiento está ausente. En el primer caso, la partícula solo puede ser de vida larga para masas entre $100$ y $150~\mathrm{GeV}$. Sin embargo, en el escenario fermiófobo, el rango de masas se extiende hasta la escala del TeV, lo que amplía significativamente el potencial de descubrimiento.

La estrategia propuesta se basa en la búsqueda de vértices desplazados, es decir, puntos donde la partícula $H^{\pm\pm}$ decae lejos del punto de interacción inicial. Los investigadores demuestran que un corte en la masa invariante del vértice desplazado, reconstruido a partir de las trazas de las partículas hijas, puede suprimir fuertemente el ruido de fondo del Modelo Estándar. Han presentado límites proyectados para la sección eficaz de producción por pares de Drell-Yan de estos escalares a una energía de colisión de $\sqrt{s}=14~\mathrm{TeV}$ y una luminosidad integrada de $3000~\mathrm{fb}^{-1}$. Esta nueva metodología permitiría sondear una región del espacio de parámetros complementaria a las exploradas por las búsquedas existentes.