Articulo de referencia

Partículas masivas estables

Las partículas masivas estables (PME) son partículas hipotéticas de larga vida y masa apreciable. Su definición precisa varía según las distintas búsquedas experimentales u obse...

Las partículas masivas estables (PME) son partículas hipotéticas de larga vida y masa apreciable. Su definición precisa varía según las distintas búsquedas experimentales u observacionales. Las PME pueden definirse como partículas con una masa al menos igual a la de los electrones , que no se desintegran al pasar por un detector. Pueden ser neutras, cargadas o con una carga fraccionaria, e interactuar con la materia mediante la fuerza gravitatoria , la fuerza nuclear fuerte , la fuerza nuclear débil , la fuerza electromagnética o cualquier otra fuerza desconocida.

Si se descubren nuevos SMP, podrían responderse varias preguntas relacionadas con el origen y la composición de la materia oscura , así como con la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales .

experimentos en colisionadores

Las partículas pesadas y exóticas que interactúan con la materia y que pueden detectarse directamente mediante experimentos de colisionadores se denominan partículas masivas estables o PME. Más específicamente, una PME se define como una partícula que puede atravesar un detector sin desintegrarse y que puede experimentar una interacción electromagnética o fuerte con la materia. Se han realizado búsquedas de PME en un amplio espectro de experimentos de colisión, como leptón-hadrón, hadrón-hadrón y electrón-positrón. Si bien ninguno de estos experimentos ha detectado una PME, han impuesto restricciones sustanciales sobre la naturaleza de las PME. [ 1 ] [ 2 ]

Experimento ATLAS

Durante las colisiones protón-protón con una energía en el centro de masa igual a 13 TeV en el experimento ATLAS , se llevó a cabo una búsqueda de partículas de masa significativamente mayor (SMP, por sus siglas en inglés). En este caso, las SMP se definieron como partículas con una masa significativamente mayor que la de las partículas del modelo estándar , con una vida útil suficiente para alcanzar el calorímetro hadrónico de ATLAS y con una carga eléctrica medible al pasar por las cámaras de seguimiento. [ 3 ] [ 4 ]

Experimento MoEDAL

El experimento MoEDAL busca, entre otras cosas, SMP altamente ionizantes y pseudo-SMP. [ 5 ]

experimentos sin colisionadores

En el caso de los experimentos sin colisionadores, las SMP se definen como partículas de vida suficientemente larga que existen como reliquias de la singularidad del Big Bang o son productos de colisiones secundarias, y están más allá del alcance de cualquier experimento de acelerador concebible. [ 2 ] [ 6 ]

Referencias

  1. Perl, Martin (16 de febrero de 2001). "La búsqueda de partículas elementales estables y masivas". International Journal of Modern Physics A. 16 ( 12): 2137– 2164. arXiv : hep-ex/0102033 . Bibcode : 2001IJMPA..16.2137P . doi : 10.1142/S0217751X01003548 . S2CID 11571338 vía World Scientific. 
  2. 1 2 Fairbairn, M.; Kraan, AC; Milstead, DA; Sjöstrand, T.; Skands, P.; Sloan, T. (1 de enero de 2007). "Partículas masivas estables en colisionadores". Physics Reports . 438 (1): 1– 63. arXiv : hep-ph/0611040 . Bibcode : 2007PhR...438....1F . doi : 10.1016/j.physrep.2006.10.002 . S2CID 14872649 . 
  3. Heinrich, Jochen Jens (27 de noviembre de 2014). Búsqueda de partículas masivas estables cargadas con el detector ATLAS (tesis doctoral). Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich . Consultado el 24 de mayo de 2021 .
  4. Mehlhase, Sascha (2017). "Búsqueda de partículas masivas estables con el detector ATLAS en colisiones protón-protón a √s = 13 TeV" . Actas de la 38.ª Conferencia Internacional sobre Física de Altas Energías . Proceedings of Science. Vol. 282. Chicago, EE. UU. p. 1119. doi : 10.22323/1.282.1119 .     {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  5. Felea, D.; Mamuzic, J.; Masełek, R.; Mavromatos, NE; Mitsou, VA; Pinfold, JL; de Austri, R. Ruiz; Sakurai, K.; Santra, A.; Vives, O. (2020). "Perspectivas para descubrir partículas supersimétricas de larga vida con MoEDAL" . The European Physical Journal C. 80 ( 5): 431. arXiv : 2001.05980 . Bibcode : 2020EPJC...80..431F . doi : 10.1140/epjc/ s10052-020-7994-7 . PMC 7231802. PMID 32440256 .  
  6. Burdin, Sergey; Fairbairn, Malcolm; Mermod, Philippe; Milstead, David; Pinfold, James; Sloan, Terry; Taylor, Wendy (2015). "Búsquedas sin colisionadores de partículas masivas estables". Physics Reports . 582 : 1. arXiv : 1410.1374 . Bibcode : 2015PhR...582....1B . doi : 10.1016/j.physrep.2015.03.004 . S2CID 118333394 .