Hadrón Oscuro (Dark Hadrón) (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Hadrón Oscuro (Dark Hadrón)

Un dark hadrón es un hadrón no perteneciente a nuestro mundo visible, construido a partir de quarks oscuros unidos por una fuerza fuerte oscura (a veces llamada QCD oscura).

En analogía directa:

La materia ordinaria tiene quarks y gluones → que forman hadrones (protones, neutrones, mesones, etc).

El sector oscuro tendría dark quarks y dark gluones → que formarían dark hadrones.

Son partículas compuestas, pero sus constituyentes y fuerzas internas son ocultos porque no interactúan con el electromagnetismo ni con la fuerza nuclear fuerte conocida.

Características Generales:

Los dark hadrones se definen por estas propiedades:

No interactúan con la luz (oscuridad electromagnética).

Por eso serían candidatos a materia oscura.

Están confinados por una fuerza fuerte oscura

Tal como nuestros quarks están confinados por la QCD, los quarks oscuros también estarían ligados por una teoría similar pero independiente.

Pueden tener estados análogos a los hadrones comunes

Ejemplos hipotéticos:

• dark bariones (3 quarks oscuros)
• dark mesones (1 quark oscuro + 1 antiquark oscuro)
• dark glueballs (hechos solo de gluones oscuros)

Podrían ser estables o muy longevos

Si el dark barión más ligero es estable (igual que el protón), podría constituir gran parte de la materia oscura.

Interacción extremadamente débil con materia ordinaria

Solo interaccionarían mediante:

• gravedad
• posibles bosones portales (hipotéticos mediadores entre ambos sectores)

Tipos Propuestos de Dark Hadrons:

Los modelos suelen incluir:

Dark Bariones

• Formados por 3 dark quarks.
• Podrían ser la versión oscura del protón.
• Excelentes candidatos a materia oscura fría.

Dark Mesones

• Formados por un dark quark y un dark antiquark.
• Pueden ser inestables, decayendo dentro del sector oscuro.

Dark Glueballs

• Formados solo por dark gluones.
• Análogos a los glueballs ordinarios, pero invisibles.
• Muy estudiados como parte de la materia oscura.

Dark Exotics

• Estados complejos equivalentes a tetraquarks, pentaquarks o híbridos pero en el sector oscuro.

Importancia de lo Dark Hadrons:

Son parte de las teorías que intentan explicar la materia oscura, que constituye el 85% de la masa del universo.

Los dark hadrons:

• Podrían tener una masa adecuada para ser materia oscura.
• Podrían ser naturalmente estables por simetrías internas.
• Podrían explicar señales anómalas en experimentos cosmológicos.
• Permiten extender la QCD mediante una copia especular o simplificada.