Partícula de Holdom (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Partícula de Holdom

La "partícula de Holdom" se refiere —en la literatura teórica— a una partícula del sector oscuro que interactúa débilmente con el Modelo Estándar gracias al mecanismo introducido por Holdom (1986) llamado:

Mezcla cinética entre U(1)_Y y un U(1) oscuro

En esta construcción:

• Se postula una nueva fuerza U(1)’ en el sector oscuro.
• Esta fuerza tiene su propio bosón gauge —a menudo llamado fotón oscuro (A' o γ’).
• Debido a la mezcla cinética entre los campos, las partículas cargadas bajo U(1)’ adquieren un acoplamiento minúsculo con el electromagnetismo normal.

A cualquier partícula que solo está cargada bajo esta nueva interacción U(1)’ se le denomina en la literatura una:

“Holdom particle” o “carga oscura tipo-Holdom”

Es decir: una partícula oscura, no del Modelo Estándar, que interactúa con nosotros mediante un acoplamiento efectivo extremadamente pequeño inducido por la mezcla de Holdom.

Naturaleza de la partícula:

La partícula de Holdom puede ser en los modelos:

• un fermión oscuro (lo más común),
• un bosón oscuro (menos frecuente),
• o incluso un estado compuesto del sector oculto.

Dependiendo del modelo, esta partícula puede ser candidata a:

• materia oscura fría,
• materia oscura milicargada,
• materia oscura autorrepulsiva,
• o un estado estable del sector oculto.

Propiedades típicas de una Partícula de Holdom:

Importancia física:

Las partículas tipo Holdom son relevantes porque:

• permiten explicar materia oscura milicargada,
• aportan un mecanismo para interacciones ultradébiles,
• conectan un sector oculto con nosotros sin requerir nuevas partículas fuertemente acopladas,
• aparecen en teorías como:
• modelos de fotón oscuro,
• teorías de portales,
• supersimetría con sectores ocultos,
• materia oscura no térmica.