Neutralino

Neutralino
Antiparçacık:	Gerçek Nötr Parçacık
Sembol:	N͂1^0, N͂2^0, N͂3^0, N͂4^0
Tip sayısı:	4
Kütle:	300 ГэВ
Elektrik yükü:	0
Spin:	½

Süpersimetri'de Neutralino varsayımsal bir parçacıktır. Fermiyon ve elektrik olarak nötr olan 4 neutralino vardır. En hafifleri tipik olarak dengelidir. Tipik olarak N͂1^0 (en hafifleri); N͂2^0, N͂3^0 ve N͂0^4 (en ağırları) olarak adlandırılırlar. Bu 4 durum bino ve wino'nun karışımıdır. Genelde renkli süpersimetrik parçacıklardan oluşurlar.

R-eşitliğinde, koruyucu modeller, en hafif neutralino dengelidir ve bütün süpersimetrik çürümeler bu parçaya bozulurlar ve varoluşu ancak dengesiz momentum dedektörlerine bakarak gözlemlenebilir. Daha ağır neutralinolar genel olarak nötr Z bozonundan daha hafif bir neutralinoya ya da yüklü bir W bozonunda hafif charginoya bozulurlar.

N͂2^0 → N͂1^0 + Z^0 → Missing energy +l^+ +l^-

Farklı neutralinolar arasındaki kütle bölünümler hangi bozulma düzlemlerinin oluşabileceğini belirler. Şimdiye kadar neutralinolar gözlemlenmiş ya da bir deneyde belirlenmiş değildirler.

Süpersimetrik Teoride Kökenler

Süpersimetri modellerinde bütün standart model parçacıklar aynı kuantum numarasına sahip ama farklı kuantum döngüsüne sahip eşlere sahiptirler. Z bozonu, foton ve nötr higgs'in süpereşleri aynı kuantum numarasında sahip oldukları için karışıp neutralino denilen kütle operatörlerinin 4 özgün durumunu oluşturabilirler. Birçok modelde 4 neutralinonun en hafifi en hafif süpersimetrik parçacık(LSP) olur ancak farklı parçacıklar da bu rolü alabilirler.

Fenomenoloji

Her neutralinonun net özellikleri karışımın detaylarına bağlıdır. Bu sayede fenomenolojik olarak neutralinolar benzerdirler ve direkt olarak gözlenemezler.

R-eşliğinin korunduğu ve en hafif neutralionun LSP olduğu modellerde, en hafif neutralino stabildir ve eninde sonunda öteki süpereşlerin bozulma zincirinde üretilir. Böyle durumlarda hızlandırıcıdaki süpersimetrik süreçler görülebilir ilk ve son durumlardaki parçacıklar arasındaki çelişki ile karakterize edilirler. Bu, süpersimetriyi standart modellerden ayırmada önemli bir özelliktir.

Karanlık maddeyle ilişki

Ağır, stabil bir parçacık olarak, en hafif neutralino evrenin soğuk karanlık maddesini oluşturmaya mükemmel bir adaydır. Birçok modelde, en hafif neutralino evrenin erken sıcak aşamasında üretilebilir ve gözlemlenmiş karanlık madde için yaklaşık olarak gerekli kalıntı bolluğunu bırakır.Yaklaşık 10–10000 GeV  bir neutralino kara madde olamaya en büyük adaydır.

Neutralino kara madde bulutu doğada direk ya da dolaylı yoldan gözlenebilir olurdu. Dolaylı gözlem için gamma ışınları ve neutrino teleskopları kara madde yoğunluğunun yüksek olduğu yerlerde neutralino imhasının kanıtlarını arar. Direk gözlem için krayojenik kara madde araştırması gibi özel deneyler gerekir. Bu deneyler ilginç süpersimetrik uzay bölgelerini araştırmaya başladı ve deneyleri büyük hassaslık altında geliştirdi ve gelişim halindedir.

Referanslar

Martin, Stephen P (2008). "A Supersymmetry Primer". 

Bertone, Gianfranco (2010). "Particle Dark Matter: Observations, Models and Searches".