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. Проводится обширное наблюдение за дополнительной составляющей материи во Вселенной, именуемой тёмной материей. LSP суперсимметричных моделей является слабо взаимодействующей массивной частицей (WIMP).
Космологические ограничения на LSP LSP вряд ли является вино, заряженным , слептоном, снейтрино, глюино, скварком или гравитино, но, скорее всего, представляет собой смесь нейтральных , бино и нейтральных вино, 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. Поиски аномального водорода в природной воде, 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. С этими ограничениями LSP может быть самым легким нейтралино, гравитино или самым лёгким снейтрино.
Снейтриновая тёмная материя исключается из (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.
Нейтралиновая тёмная материя — благоприятная возможность. В большинстве моделей легчайший нейтралино — это в основном бино (суперпартнер гиперзаряженного калибровочного бозонного поля B), с некоторой примесью нейтрального вино (суперпартнер слабого изоспина бозонного поля W0) и / или нейтрального хиггсино.
Гравитиновая тёмная материя является возможной в суперсимметричных моделях, в которых масштаб нарушения суперсимметрии низкий, около 100 ТэВ. В таких моделях гравитино очень лёгкое, 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.
Примечания
Категория:Астрофизика Категория:Тёмная материя Категория:Гипотетические элементарные частицы Категория:Астрономические гипотезы Категория:Суперсимметрия