Higgs boson decays $$h\rightarrow Z \gamma $$ and $$h\rightarrow m_V Z$$ in the $$U(1)_X$$VLFM

Abstract We study the Higgs boson decays $$h \rightarrow Z\gamma $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> and $$h \rightarrow m_VZ$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mi>V</mml:mi> </mml:msub> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> in a model with vectorlike fermions and $$U(1)_X$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>U</mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>X</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> symmetry ( $$U(1)_X$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>U</mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>X</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> VLFM), where $$m_V$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mi>V</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> is a vector meson ( $$\rho ,\ \omega ,\ \phi ,\ J/\psi ,\ \Upsilon $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>ρ</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:mi>ω</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:mi>ϕ</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace/> <mml:mi>Υ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> ). The exotic Yukawa interactions in this model generate mixing between Standard Model (SM) fermions and vectorlike fermions, and this mixing affects the Higgs boson mass and Higgs couplings. The corrections to the CP-even and CP-odd $$h\gamma Z$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> couplings come from loop diagrams that involve the new particles, and these corrections have a clear impact on the decay rates of $$h\rightarrow Z\gamma $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> and $$h\rightarrow m_VZ$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mi>V</mml:mi> </mml:msub> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> . In suitable regions of the parameter space, the model can produce non-negligible deviations in $$\Gamma _\textrm{NP}(h\rightarrow Z\gamma )/\Gamma _\textrm{SM}(h\rightarrow Z\gamma )$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Γ</mml:mi> <mml:mtext>NP</mml:mtext> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>Γ</mml:mi> <mml:mtext>SM</mml:mtext> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> and $$\Gamma _\textrm{NP}(h\rightarrow m_VZ)/\Gamma _\textrm{SM}(h\rightarrow m_V Z)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Γ</mml:mi> <mml:mtext>NP</mml:mtext> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>h</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub>