Легчайшая суперсимметричная частица (LSP) — в физике элементарных частиц — общее название, данное самым лёгким из дополнительных гипотетических частиц, найденных в суперсимметричных моделях. В моделях с сохранением R-чётности LSP устойчива. Существует обширное наблюдение за дополнительной составляющей материи во Вселенной, именуемой тёмной материей. LSP суперсимметричных моделей является слабо взаимодействующей массивной частицей (WIMP).[1]
Космологические ограничения на LSP
LSP вряд ли является вино, заряженным хиггсино[en], слептоном, снейтрино, глюино, скварком или гравитино, но, скорее всего, представляет собой смесь нейтральных хиггcино[en], бино и нейтральных вино[2], то есть нейтралино. В частности, если бы LSP были заряжены (и в изобилии в нашей Галактике), такие частицы были бы захвачены магнитным полем Земли и образовали бы тяжёлые водородоподобные атомы[3]. Поиски аномального водорода в природной воде[4], однако, не имели никаких доказательств для таких частиц и, таким образом, затрудняли существование заряженной LSP.
Легчайшая суперсимметричная частица как кандидат на тёмную материю
Частицы тёмной материи должны быть электрически нейтральными; иначе они рассеивали бы свет и, таким образом, не были бы «тёмными». Они также должны быть почти бесцветными.[5] С этими ограничениями LSP может быть самым легким нейтралино, гравитино или самым лёгким снейтрино.
Снейтриновая тёмная материя исключается из минимальной суперсимметричной стандартной модели (МССМ) из-за текущих пределов поперечного сечения взаимодействия частиц тёмной материи с обычным веществом, измеренных с помощью экспериментов с прямым детектированием, — sneutrino взаимодействует через обмен Z-бозоном и будет обнаружен к настоящему времени, если он составляет тёмную материю. Расширенные модели с правыми или стерильными снутрино вновь открывают возможность появления темноты материи снутрино, уменьшая сечение взаимодействия[6].
Гравитиновая тёмная материя является возможной в суперсимметричных моделях, в которых масштаб нарушения суперсимметрии низкий, около 100 ТэВ. В таких моделях гравитино очень светлое, порядка 1 эВ. Как тёмную материю, гравитино иногда называют супер-WIMPом, потому что его сила взаимодействия намного слабее, чем у других суперсимметричных кандидатов тёмной материи. По той же причине его прямое тепловое производство в ранней Вселенной слишком малоэффективно, чтобы объяснить наблюдаемое содержание тёмной материи. Скорее всего, гравитино должен был бы быть получен за счёт распада следующего поколения легчайшей суперсимметричной частицы (NLSP).
В сверхмерных теориях имеются аналогичные частицы, называемые LKP или легчайшие частицы Калуцы-Кляйна. Они являются стабильными частицами сверхмерной теории.[7]
↑ Ellis, John R.; Hagelin, J.S.; Nanopoulos, Dimitri V.; Olive, Keith A.; Srednicki, M. (July 1983). “Supersymmetric Relics from the Big Bang”. Nucl. Phys. B238 (2): 453—476. Bibcode:1984NuPhB.238..453E. DOI:10.1016/0550-3213(84)90461-9.
↑ Smith, P.F.; Bennett, J.R.J.; Homer, G.J.; Lewin, J.D.; Walford, H.E.; Smith, W.A. (November 1981). “A search for anomalous hydrogen in enriched D2O, using a time-of-flight spectrometer”. Nucl. Phys. B206 (3): 333—348. Bibcode:1982NuPhB.206..333S. DOI:10.1016/0550-3213(82)90271-1.
↑ McGuire, Patrick C.; Steinhardt, Paul (May 2001). “Cracking open the window for strongly interacting massive particles as the halo dark matter”. Proceedings of the 27th International Cosmic Ray Conference. 07-15 August. 4: 1566. arXiv:astro-ph/0105567. Bibcode:2001ICRC....4.1566M.
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2024 WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии