Majorón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Majorón

El majorón es una partícula subatómica hipotética, propuesta en ciertos modelos de física más allá del Modelo Estándar para explicar una posible propiedad de los neutrinos: que implicaría que puedan ser sus propias antipartículas.

En términos más técnicos el majorón es un bosón pseudoescalar neutro (sin carga eléctrica) que surge cuando se rompe espontáneamente una simetría global relacionada con el número leptónico en modelos donde los neutrinos son partículas de Majorana.

Es decir, aparece como una partícula asociada a la ruptura de simetría cuando los neutrinos tienen masa y son iguales a sus antipartículas.

Hay dos formas en que un neutrino puede tener masa:

• Como partícula de Dirac, con neutrino y antineutrino distintos (como el electrón).
• Como partícula de Majorana, en la cual el neutrino y su antipartícula son idénticos.

Si los neutrinos son de tipo Majorana, debe romperse el número leptónico, y esta ruptura puede generar un bosón llamado majorón, por analogía con los mesones pion en QCD.

Teorías que lo predicen:

• Modelo de Gelmini–Roncadelli (1981)

Introduce una nueva simetría global U(1)L asociada al número leptónico, y el majorón es el bosón de Nambu–Goldstone asociado a su ruptura espontánea.

• Modelos de Seesaw con simetría global rota

En estos modelos, el majorón también puede tener un pequeño acoplamiento con otras partículas.

• Extensiones supersimétricas y de cuerdas

Algunas predicen variantes del majorón que incluso podrían tener masa pequeña y ser candidatas a materia oscura.

Propiedades del Majorón:

Implicaciones de su posible existencia:

• Prueba indirecta de neutrinos de Majorana

Si se detectara el decaimiento doble beta sin neutrinos con emisión de un majorón, eso indicaría que los neutrinos son su propia antipartícula.

• Candidato a materia oscura

En ciertas versiones con majorones masivos y estables, se considera que podrían explicar parte de la materia oscura del universo.

• Fenómenos en el universo temprano

Su existencia podría influir en procesos de asimetría materia-antimateria (leptogénesis) o en la evolución térmica del cosmos.