nötralino - Neutralino

Nötrino ile karıştırılmamalıdır .
nötralino
Durum varsayımsal
Sembol
N0
1,
N0
2,
N0
3,
N0
4
antiparçacık öz ( gerçekten nötr parçacık )
Türler 4
Yığın > 300 GeV
Elektrik şarjı 0
Döndürmek 1/2
lepton sayısı 0
baryon numarası 0
R paritesi -1

Gelen Süpersimetri , neutralino varsayımsal parçacıktır. Gelen az Süpersimetrik Standart Modeli (MSSM) , bir düşük enerji ile Süpersimetri gerçekleştirilmesi popüler modeli, dört neutralinos vardır fermiyonlar bir kararlı olan hafif olan, elektriksel olarak nötr ve ayrıca, R-parite MSSM korunmuş senaryo. Genellikle etiketlenirler
N0
1 (en hafif),
N0
2,
N0
3 ve
N0
4(en ağır) bazen de charginos'a atıfta bulunmak için kullanıldığında da kullanılır .

(Bu makalede,
C±
1 chargino #1 için kullanılır , vb.)

Bu dört durumları kompozitleridir bino ve nötr wino (nötr elektro olan gauginos ) ve nötr higgsinos . Neutralinos olduğundan Majorana fermiyonlar , bunların her biri aynı olan antiparçacık .

Beklenen davranış

Eğer var olurlarsa, bu parçacıklar sadece zayıf vektör bozonları ile etkileşir , dolayısıyla hadron çarpıştırıcılarında doğrudan çok sayıda üretilmezler . Bunlar öncelikle , genellikle squarks veya gluinos gibi renkli süpersimetrik parçacıklardan kaynaklanan daha ağır parçacıkların kademeli bozunmalarında (birden çok adımda meydana gelen bozunmalarda) parçacıklar olarak görünürler .

İçinde R-parite modelini muhafaza ederek hafif neutralino kararlıdır ve her süpersimetrik kaskad bozunmaktadır görünmeyen detektörü bırakır ve varlığı sadece detektör dengesiz ivme bakarak anlaşılabilir, bu partiküle çürüyen sonunda.

Daha ağır nötrinolar tipik olarak nötr bir Z bozonu aracılığıyla daha hafif bir nötrinoya veya yüklü bir W bozonu aracılığıyla hafif bir chargino'ya bozunur:


N0
2 		  →  
N0
1 		+
Z0
 		  →   Eksik enerji +
ℓ+
 		+
ℓ-

N0
2 		  →  
C±
1 		+
W∓
 		  →  
N0
1 		+
W±
 		+
W∓
 		  →   Eksik enerji +
ℓ+
 + ν ℓ 		+
ℓ-
 + ν ℓ

Farklı nötrinolar arasındaki kütle bölünmeleri, hangi bozunma modellerine izin verileceğini belirleyecektir.

Şimdiye kadar, bir deneyde nötrinolar hiç gözlemlenmedi veya tespit edilmedi.

süpersimetrik teorilerde Kökenleri

Süpersimetri modellerinde, tüm Standart Model parçacıkları, ortak parçacığından 1 ⁄ 2 farklı olan kuantum sayı dönüşü dışında aynı kuantum sayılarına sahip ortak parçacıklara sahiptir . Ait superpartners yana Z'nin boson ( zino ), foton ( photino ) ve nötr Higgs ( higgsino ) aynı kuantum sayısına sahip, bunlar olabilir mix dört oluşturmak üzere özdurumlarını "neutralinos" olarak adlandırılan kitle operatörünün. Birçok modelde, dört nötrinodan en hafifi , en hafif süpersimetrik parçacık (LSP) olarak ortaya çıkar, ancak diğer parçacıklar da bu rolü üstlenebilir.

fenomenoloji

Her bir nötrinonun kesin özellikleri, karıştırmanın ayrıntılarına bağlı olacaktır (örneğin, daha çok higgsino benzeri mi yoksa gaugino benzeri mi oldukları), ancak zayıf ölçekte (100 GeV ~ 1 TeV) kütlelere sahip olma ve diğeriyle çift olma eğilimindedirler. zayıf etkileşimin güçlü karakteristiği olan parçacıklar . Bu şekilde kütle dışında, fenomenolojik olarak nötrinolara benzerler ve bu nedenle hızlandırıcılardaki parçacık dedektörlerinde doğrudan gözlemlenemezler.

R-paritesinin korunduğu ve dört nötrinodan en hafifinin LSP olduğu modellerde , en hafif nötrino kararlıdır ve sonunda diğer tüm süpereşlerin bozunma zincirinde üretilir. Bu gibi durumlarda, hızlandırıcılardaki süpersimetrik süreçler, görünür ilk ve son hal parçacıkları arasındaki enerji ve momentumda büyük bir farklılık beklentisi ile karakterize edilir, bu enerji detektörden fark edilmeden ayrılan bir nötrino tarafından taşınır. Bu, Standart Model arka planlarından süpersimetriyi ayırt etmek için önemli bir imzadır.

Karanlık madde ile ilişkisi

Ağır, kararlı bir parçacık olarak en hafif nötrino, evrenin soğuk karanlık maddesini oluşturmak için mükemmel bir adaydır . Birçok modelde, en hafif nötrino, sıcak erken evrende termal olarak üretilebilir ve gözlemlenen karanlık maddeyi hesaba katmak için yaklaşık olarak doğru kalıntı bolluğunu bırakır . Kabaca en hafif nötrino10–10 000  GeV , önde gelen zayıf etkileşimli kütleli parçacık ( WIMP ) karanlık madde adayıdır.

Nötralino karanlık madde, doğada dolaylı veya doğrudan deneysel olarak gözlemlenebilir. Dolaylı gözlem için, gama ışını ve nötrino teleskopları, galaktik veya güneş merkezi gibi yüksek karanlık madde yoğunluğunun olduğu bölgelerde nötrino yok oluşunun kanıtlarını arar. Doğrudan gözlem için, Kriyojenik Karanlık Madde Arama (CDMS) gibi özel amaçlı deneyler , WIMP'lerin karasal dedektörlerdeki nadir etkilerini tespit etmeye çalışır. Bu deneyler, bazı nötralino karanlık madde modelleri hariç, ilginç süpersimetrik parametre uzayını araştırmaya başladı ve daha yüksek hassasiyete sahip yükseltilmiş deneyler geliştirme aşamasında.

Ayrıca bakınız

Referanslar