Bosón W' & Z' (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Bosones W' & Z'

Los bosones W' y Z' (W prima y Z prima) son partículas subatómicas hipotéticas que aparecen en extensiones del Modelo Estándar de la física de partículas. Son análogos pesados de los bosones W y Z, los cuales son responsables de la interacción débil.

Los bosones W' y Z' son bosones de gauge (portadores de fuerza) predichos por modelos teóricos que proponen una simetría electrodébil ampliada más allá del Modelo Estándar. El Bosón W' se espera que sea la contraparte del bosón W, con una carga eléctrica de 1e. El Bosón Z' sería la contraparte del bosón Z, con carga eléctrica nula.

La principal diferencia con sus análogos del Modelo Estándar es que los W' y Z' se predicen con masas mucho más altas, generalmente en la escala de Teraelectronvoltios (TeV), lo que significa que serían aún más pesados que los bosones W y Z conocidos. Su existencia implicaría la presencia de fuerzas adicionales o dimensiones extra en el universo. 

Propiedades típicas de los Bosones W' & Z':

Teorías que predicen en donde podrían encontrase los Bosones W' & Z':

Estas partículas se predicen en teorías más allá del Modelo Estándar (BSM, por sus siglas en inglés), como:

• Modelos de simetría de gran unificación (GUTs)

• Modelos de gauge extendido con simetrías como 
  
  

• Teorías con dimensiones extra o teoría de cuerdas

• Modelos de leptofobia o de interacción oscura

Con el propósito de resolver los siguientes problemas:

• Unificar las fuerzas fundamentales a energías muy altas.

• Explicar anomalías experimentales en decaimientos de partículas (como los observados por LHCb, Belle II u otros).

• Ser mediadores de nuevas fuerzas, incluso posiblemente relacionadas con la materia oscura.

• Resolver problemas del Modelo Estándar como:

• Jerarquía de masas

• Violaciones de simetría

• Asimetría materia-antimateria

Formas de detectarlo:

Se intentan detectar en colisionadores de alta energía como el LHC, mediante:

• Exceso de eventos en canales con leptones como:

• Canales de decaimiento invisibles (si decae en materia oscura)

• Producción resonante en espectros de masa invariante

Hasta ahora, no hay evidencia confirmada de su existencia. Las búsquedas han puesto límites inferiores a su masa, del orden de varios TeV.