R-Hadrón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

R-Hadrón 

Los R-hadrónes (R-hadrons) son hadrónes hipotéticos que aparecen en teorías más allá del Modelo Estándar, especialmente en la supersimetría (SUSY).

No existen pruebas experimentales de su existencia, pero se buscan activamente en el LHC.

Definición clara:

Un R-hadrón es un hadrón hipotético compuesto por un partón supersimétrico (un gluino o un squark) ligado con quarks o gluones normales, formando un estado coloreado y fuertemente interactuante.

Se llaman “R” por el número cuántico R-paridad, que sus componentes supersimétricos poseen.

Posibles componentes supersimétricos:

Los R-hadrónes pueden contener:

• Gluinos : Los análogos supersimétricos del gluón.
• Squarks : Los análogos supersimétricos de los quarks.

Tipos de R-hadrónes:

R-mesones

Estados formados por:

Son análogos a los mesones, pero incluyen una partícula SUSY.

R-bariones

Análogos a bariones, pero con un gluino o squark interno.

R-gluonia / gluinoballs

Estados puramente gluónicos con un gluino:

Son los más especulados.

Razones de su posible existencia:

En muchos modelos de SUSY:

• Los gluinos o algunos squarks podrían ser estables o metaestables.
• Si son estables lo suficiente, inevitablemente se unirían a quarks/gluones → formando hadrones supersimétricos.
• Serían muy pesados (varios cientos de GeV o más).
• Podrían viajar grandes distancias antes de decaer → dejando señales extraordinarias en detectores.

Características físicas esperadas:

Los R-hadrones serían:

• Muy masivos (siempre >100 GeV).
• Lentos comparados con hadrones ordinarios.
• Dejan trayectorias altamente ionizantes en detectores.
• Pueden cambiar de carga eléctrica al atravesar materia (propiedad muy distintiva).
• Podrían ser estables a escala detectora, o incluso cosmológicamente estables (según el modelo de SUSY).

Importancia para la física de partículas:

Los R-hadrónes son clave para buscar:

SUSY con R-paridad conservada

El gluino podría ser estable → formaría R-hadrónes.

Materia oscura exótica

En algunos modelos, podrían haber existido R-hadrónes primordiales.

Nuevas interacciones fuertes exóticas

Ayudan a sondear la estructura de qcd con partículas supersimétricas.