Кіріспе

Есептеуіштер мен Хиггс бозондарының суперәсерлестерінен құралған бейтарап массалық күй.

Суперсимметрияда, нейтралино
{|
|
|   →
|
| +
|
| colspan=6|
|   →
| Жоғалған энергия
| +
|
| +
|
|
|
|   →
|
| +
|
|   →
|
| +
|
| +
|
|   →
| Жоғалған энергия
| +
| +
| +
| +
|}

Әртүрлі нейтралинолар арасындағы масса айырмашылықтары қандай ыдырау үлгілеріне рұқсат етілетінін анықтайды. Қазіргі уақытқа дейін нейтралинолар ешқашан экспериментте байқалған немесе анықталмаған.

Суперсимметриялық теориялардың пайда болуы

Суперсимметриялық модельдерде Стандартты модельдің барлық бөлшектерінің спин кванттық санынан басқа, бірдей кванттық сандары бар серіктес бөлшектері болады, олардың спині серіктес бөлшегінен 1/2-ге өзгеше. Z бозонының (зино), фотонның (фотино) және бейтарап Хиггс бөлшегінің (хиггсино) суперсеріктерінің кванттық сандары бірдей болғандықтан, олар "нейтралино" деп аталатын масса операторының төрт жеке күйін құрастыру үшін араласа алады. Көптеген модельдерде төрт нейтралиноның ең жеңілі – ең жеңіл суперсимметриялық бөлшек (ЖЖБ) болып келеді, бірақ осы рөлді басқа бөлшектер де атқара алады.

Феноменология

Әрбір нейтралиноның нақты қасиеттері араласудың егжей-тегжейіне байланысты болады (мысалы, олар көбірек хиггсиноға ұқсас немесе гаугиноға ұқсас), бірақ олар әлсіз масштабта массаға ие болады (100 ГэВ ~ 1 ТэВ) және әлсіз өзара әрекеттесуге тән күштері бар басқа бөлшектермен жұптасады. Осылайша, массадан басқа, олар феноменологиялық жағынан нейтриноларға ұқсас және сондықтан жеделдеткіштерде бөлшектерді анықтағыштарда тікелей байқалмайды. R-паритет сақталған және төрт нейтралиноның ең жеңілі LSP болған модельдерде, ең жеңіл нейтралино тұрақты болып табылады және ақырында барлық басқа суперпартнерлердің ыдырау тізбегінде пайда болады. Сондай-ақ, Бертонның (2010) еңбегінде 8-тарау ретінде жарияланған. Көптеген модельдерде ең жеңіл нейтралино ыстық ерте Ғәлемде жылулық түрде пайда болып, байқалған қара материяны есепке алуға жеткілікті мөлшерде қалдық мөлшерді қалдырады. Шамамен 10 массалы әлсіз өзара әрекеттесетін бөлшек (WIMP) қара материясының басты үміткері болып табылады. Нейтралино қара материясын табиғатта эксперименттік түрде тікелей немесе жанама түрде байқауға болады. Жанама байқау үшін гамма-сәулелік және нейтрино телескоптары галактикалық немесе күн орталығы сияқты қара материяның жоғары тығыздығы бар аймақтарда нейтралиноның жойылғанының дәлелін іздейді. Тікелей байқау үшін криогендік қара материяны іздеу (CDMS) сияқты арнайы мақсаттағы эксперименттер жердегі анықтағыштарда WIMP-тардың сирек соқтығысуын анықтауға тырысады. Бұл эксперименттер нейтралино қара материясының кейбір модельдерін жоққа шығарып, қызықты суперсимметриялық параметрлер кеңістігін зерттеуді бастады, ал жоғары сезімталдығы бар жаңартылған эксперименттер әзірленуде.