Gaugino

Secondo la teoria dellasupersimmetria,ungauginoè l'ipoteticosuperpartnerdi unbosone di gauge;esso appartiene alla classe deifermioni.

I gaugini sono:

fotino,superpartner delfotone;
gluino,superpartner delgluonee porta lacarica di colore;
wino, superpartner delbosone W;
zino, superpartner delbosone Z;
gravitino,superpartner delgravitone;
higgsino, superpartner delbosone di Higgs.

Finora tutte queste particelle sono state solamente ipotizzate. Al 2022, ilLarge Hadron Collidernon li ha ancora osservati.

Supersimmetria

Alcune coppie
Particella	Spin	Partner	Spin
Gluone	1	Gluino	${\tfrac {1}{2}}$
Fotone	1	Fotino	${\tfrac {1}{2}}$
Bosone W	1	Wino	${\tfrac {1}{2}}$
Bosone Z	1	Zino	${\tfrac {1}{2}}$
Gravitone	2	Gravitino	${\tfrac {3}{2}}$

Nellafisica delle particelle,la supersimmetria è una simmetria che trasforma particellebosoniche(che possiedonospinintero) in particellefermioniche(che hannospinsemi-intero) e viceversa. Infatti, in relazione ad una trasformazione disupersimmetria,ognifermioneha unsuperpartnerbosonico ed ogni bosone ha unsuperpartnerfermionico. Le coppie sono state battezzate partner supersimmetrici, e le nuove particelle vengono chiamate appuntospartner,superpartner,osparticelle.Più precisamente, il superpartner di una particella con spin $s$ ha spin

s-{\frac {1}{2}}

alcuni esempi sono illustrati nella tabella. Nessuna di esse è stata fino ad ora individuata sperimentalmente, ma si spera che ilLarge Hadron ColliderdelCERNdi Ginevra possa assolvere a questo compito a partire dal2009,data della sua messa in funzione. Per il momento esistono infatti prove esclusivamente indirette dell'esistenza dellasupersimmetria.Siccome i superpartners delle particelle delModello Standardnon sono ancora stati osservati, la supersimmetria, se esiste, deve necessariamente essere una simmetria rotta, così da permettere che i superpartners possano essere più pesanti delle corrispondenti particelle presenti nel Modello Standard.

Tipi di gaugini

Fotino

Il fotino è l'ipotetica superparticellafermionicadelfotone.I fotini hanno numero leptonico 0, numero barionico 0, spin ½. Con unaR-paritàpari a −1 sono un possibile candidato per lamateria oscura.

Gluino

Il gluino è una particella ipotetica che corrisponderebbe al partner supersimmetrico del gluone. È un fermione di Majorana nellarappresentazione aggiuntadi SU(3), in quanto tale ha otto possibili stati di colore e l'antiparticella del gluino coincide con il gluino stesso. Interagisce con le altre particelle del Modello Standard attraverso laforza forte.^[1]Le attuali ricerche non sono riuscite a trovare evidenze circa l'esistenza del gluino, i limiti inferiori alla sua massa sono attorno ad 1 TeV, anche se dipendono dal preciso modello supersimmetrico preso in considerazione.^[2]

Gravitino

Nelle teorie supersimmetriche di gravità, come lasupergravità,il gravitino è il superpartner delgravitone.Si tratterebbe di unfermionedispin3/2, e pertanto obbedisce allaequazione di Rarita-Schwinger.

Nell'ipotesi che il gravitino sia la particella supersimmetrica più leggera e che laR-paritàsia conservata (o quasi conservata), allora la maggior parte delle particelle supersimmetriche o tutte le particelle supersimmetriche possono decadere nei loro partner di supersimmetria e in un gravitino. Questo darebbe luogo ai seguenti effetti:

Il gravitino potrebbe contribuire alla maggior parte dellamateria oscuradell'universo.
Tali decadimenti potrebbero essere osservati negliacceleratori di particellefuturi. Il rilevamento potrebbe essere effettuato così che una particella supersimmetrica neutra decada all'interno delrivelatore di particelle(cosa possibile solo per tempi di vita molto brevi) sia che una particella supersimmetrica carica sia fermata al di fuori del rivelatore (e questo sarebbe possibile anche nel caso di tempi di vita più lunghi).

L'altra particella candidata ad essere la particella supersimmetrica più leggera è ilneutralino.

Note

^Don Lincoln,Supersymmetric glue: the search for gluinos,suCERN,cms.web.cern.ch, 3 luglio 2013.URL consultato il 18 novembre 2016.
^O. Buchmueller, P. de Jong,SUPERSYMMETRY, PART II (EXPERIMENT)(PDF), supdg.lbl.gov.URL consultato il 18 novembre 2016.

Bibliografia

Junker G.Supersymmetric Methods in Quantum and Statistical Physics,Springer-Verlag (1996).
Kane G. L., Shifman M.,The Supersymmetric World: The Beginnings of the TheoryWorld Scientific, Singapore (2000).ISBN 981-02-4522-X.
Weinberg Steven,The Quantum Theory of Fields, Volume 3: Supersymmetry,Cambridge University Press,Cambridge (1999)ISBN 0-521-66000-9.
Wess, Julius, and Jonathan Bagger,Supersymmetry and Supergravity,Princeton University Press, Princeton, (1992).ISBN 0-691-02530-4.
Bennett GW,et al;Muon (g−2) Collaboration,Measurement of the negative muon anomalous magnetic moment to 0.7 ppm,inPhysical Review Letters,vol. 92, n. 16, 2004, p. 161802,DOI:10.1103/PhysRevLett.92.161802,PMID 15169217.
(EN) F. Cooper, A. Khare, U. Sukhatme.Supersymmetry in Quantum Mechanics,Phys. Rep. 251 (1995) 267-85 (arXiv:hep-th/9405029).
(EN) D.V. Volkov, V.P. Akulov, Pisma Zh.Eksp.Teor.Fiz. 16 (1972) 621; Phys. Lett. B46 (1973) 109.
(EN) V.P. Akulov, D.V. Volkov, Teor.Mat.Fiz. 18 (1974) 39.
W. Rarita and J. Schwinger,On a Theory of Particles with Half-Integral Spin Archiviatoil 27 settembre 2011 inInternet Archive.Phys. Rev. 60, 61 (1941).
S.Ferrara,Supersymmetry,Raccolta di articoli (North Holland and World Scientific) Vol. I-II, 1987
J. Schwarz,Superstrings - The first 15 years of Superstring Theory,Raccolta di articoli Vol. I-II World Scientific, 1985
M. Green, J. Schwarz, E. Witten,Superstring Theory,Cambridge Monographs in Mathematical Physics Vol. I-II, 1987

Voci correlate

Collegamenti esterni

(EN)A Supersymmetry Primer,S. Martin, 1999.
(EN)Introduction to Supersymmetry,Joseph D. Lykken, 1996.
(EN)An Introduction to Supersymmetry,Manuel Drees, 1996.
(EN)Introduction to Supersymmetry,Adel Bilal, 2001.
(EN)An Introduction to Global Supersymmetry,Philip Arygres, 2001.
(EN)Weak Scale Supersymmetry Archiviatoil 4 dicembre 2012 inArchive.is., Howard Baer and Xerxes Tata, 2006.
(EN) Brookhaven National Laboratory (8 gennaio 2004).New g−2 measurement deviates further from Standard Model Archiviatoil 26 gennaio 2017 inInternet Archive.
(EN) Fermi National Accelerator Laboratory (25 settembre 2006).Fermilab's CDF scientists have discovered the quick-change behavior of the B-sub-s meson.

Controllo di autorità	GND(DE)4444505-2

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[1] Don Lincoln,Supersymmetric glue: the search for gluinos,suCERN,cms.web.cern.ch, 3 luglio 2013.URL consultato il 18 novembre 2016.

[2] O. Buchmueller, P. de Jong,SUPERSYMMETRY, PART II (EXPERIMENT)(PDF), supdg.lbl.gov.URL consultato il 18 novembre 2016.

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