Neutralino (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Neutralino

El neutralino es una partícula elemental hipotética predicha por la teoría de la supersimetría (SUSY). Es un fermión neutro (carga eléctrica 0) con espín ½, que no forma parte del Modelo Estándar, pero sí de sus extensiones supersimétricas más comunes, como el Modelo Supersimétrico Mínimo (MSSM).

Exactamente el neutralino no es una partícula única, sino una mezcla cuántica (una combinación lineal) de varios supercompañeros neutros:

Componente SUSY	Supercompañero de...	Notación
Fotino (𝜓̃γ)	Fotón	𝜓̃γ
Zino (𝜓̃Z)	Bosón Z	𝜓̃Z
Higgsino neutro	Higgs neutral	𝜓̃H₁⁰, 𝜓̃H₂⁰

De la mezcla de estas cuatro se forman cuatro estados físicos:

• Neutralino 1 (𝜒̃₁⁰) → el más ligero

• Neutralino 2 (𝜒̃₂⁰)

• Neutralino 3 (𝜒̃₃⁰)

• Neutralino 4 (𝜒̃₄⁰)

El subíndice indica el orden por masa: 𝜒̃₁⁰ es el más liviano y suele ser estable.

 

Propiedades del neutralino

Propiedad	Valor/Comentario
Espín	½ (fermión)
Carga eléctrica	0 (neutro)
Interacción	Débil y gravitacional
Estabilidad	El más ligero (𝜒̃₁⁰) puede ser estable si se conserva la paridad R
Masa	Depende del modelo; puede ser de decenas a miles de GeV

Importancia del Neutralino

Candidato a materia oscura

• El neutralino más ligero (𝜒̃₁⁰) es un excelente candidato a materia oscura fría (WIMP).

• Es neutro, estable, masivo y débilmente interactuante, justo lo que se necesita para explicar la materia oscura en el universo.

Búsqueda en colisionadores y experimentos directos

• Se busca en el LHC y en experimentos de detección directa como XENON, LUX, PandaX.

• Aún no ha sido observado, pero sigue siendo una posibilidad muy seria.