Chargino (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Chargino

El chargino es una partícula elemental hipotética predicha por la supersimetría (SUSY), una teoría que extiende el Modelo Estándar. A diferencia del neutralino, que es neutro, el chargino tiene carga eléctrica ±1, de ahí su nombre: charged + ino.

Los charginos más detalladamente son mezclas cuánticas de los supercompañeros cargados del Modelo Estándar:

Supercompañero SUSY	De qué partícula viene	Notación
Wino± (𝜓̃W⁺/⁻)	Bosones W⁺/W⁻	𝜓̃W⁺, 𝜓̃W⁻
Higgsino± (𝜓̃H⁺/⁻)	Componentes cargadas del Higgs	𝜓̃H⁺, 𝜓̃H⁻

Al combinarse, forman dos estados físicos:

• Chargino 1: 𝜒̃₁⁺ / 𝜒̃₁⁻ → el más ligero

• Chargino 2: 𝜒̃₂⁺ / 𝜒̃₂⁻ → más pesado

Propiedades del chargino

Propiedad	Valor/Comentario
Espín	½ (fermión)
Carga eléctrica	±1
Interacción	Electromagnética, débil y gravitacional
Estabilidad	Inestable en general (se desintegra)
Masa	Desconocida (depende del modelo, típicamente > 100 GeV)

Importancia del Chargino

Clave en modelos SUSY

• Los charginos son signos distintivos de supersimetría.

• Aparecen en muchas reacciones teóricas en colisionadores (como en el LHC).

Cadenas de decaimiento hacia materia oscura

• El chargino puede decaer en el neutralino más ligero (𝜒̃₁⁰), que es candidato a materia oscura.

Otros Supersimétricos (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Otros Supersimétricos

Además de los Gauginos, existe otro tipo de partículas supersimétricas teorizadas.

Estas partículas tienen espín 0, por lo que son bosones escalares.

Sfermiones: 

• Son las supercompañeras bosónicas de los fermiones del Modelo Estándar (quarks y leptones). El nombre es una fusión de "scalar" + "fermion".

• Ejemplos:

  • Selectrón (𝜓̃e): supercompañera del electrón

  • Smuón (𝜓̃μ): del muón

  • Stau (𝜓̃τ): del tau

  • Sneutrino (𝜙̃ν): del Neutrino, muy difícil de detectar; neutros y ligeros.

  • Squarks (𝜓̃u, 𝜓̃d, etc.): supercompañeros de quarks (u,d,s,c,b,t)

• Propiedades:

  • Tipo: Bosones escalares (espín 0)

  • Carga: Igual que su compañero fermión

  • Muy inestables en la mayoría de modelos

Higgsinos:

• Son las supercompañeras del bosón de Higgs. Como el modelo supersimétrico requiere al menos dos dobles de Higgs (uno para masas de tipo arriba y otro para abajo), hay varios Higgsinos.

• Propiedades:

  • Tipo: Fermiones (espín ½)

  • Carga: Pueden ser neutros o cargados

  • Se combinan con gauginos para formar:

    • Neutralinos (neutros)

    • Charginos (cargados)

Neutralinos: combinaciones lineales de fotino, zino y neutralinos Higgsinos. Son neutros, estables en muchos modelos y candidatos a materia oscura.

Charginos: combinaciones de winos cargados y Higgsinos cargados.