Chargino

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In der Elementarteilchenphysik sind Charginos hypothetische, elektrisch geladene (englisch charge) Elementarteilchen, die in supersymmetrischen Theorien auftreten. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass jedem (Quanten-)Feld ein Partnerfeld zugeordnet wird, das sich im Spin vom Original um den Betrag 1/2 unterscheidet. Da die Ausgangsfelder hier Bosonen sind (ganzzahliger Spin), müssen die Charginos selbst somit Fermionen sein (halbzahliger Spin). Insbesondere sind Charginos Dirac-Fermionen, d.h. sie unterscheiden sich von ihren Antiteilchen in der elektrischen Ladung.

Zwei Charginopaare im MSSM

Im minimalen supersymmetrischen Standardmodell (MSSM) sind Charginos Überlagerungszustände (Mischungen, Linearkombinationen) aus Superpartnern elektrisch geladener Eich- und Higgsfelder. Bei ersteren handelt es sich um die Gauginos $ {\tilde {W}}^{1} $ und $ {\tilde {W}}^{2} $ (Winos, Partner der Felder W1 und W2), bei letzteren um die geladenen Higgsinos (Partner der hypothetischen geladenen Higgs-Bosonen). Es ergeben sich die Chargino-Paare 1 und 2, abgekürzt mit $ {\tilde {\chi }}_{1}^{\pm } $ und $ {\tilde {\chi }}_{2}^{\pm } $ (manchmal auch $ {\tilde {C}}_{1}^{\pm } $ und $ {\tilde {C}}_{2}^{\pm } $).

Alternative Zusammensetzung

Die postulierten Charginos können auch als Superposition der geladenen Wino-Felder $ {\tilde {W}}^{\pm } $ (anstelle von $ {\tilde {W}}^{1} $ und $ {\tilde {W}}^{2} $) mit den geladenen Higgsinos ausgedrückt werden.

Die geladenen Wino-Felder $ {\tilde {W}}^{\pm } $ sind nämlich selbst bereits Linearkombinationen von $ {\tilde {W}}^{1} $ und $ {\tilde {W}}^{2} $, in derselben Weise wie nach dem Standardmodell die elektrisch geladenen W-Bosonen $ W^{\pm } $ Mischungen der Felder W1 und W2 sind:

$ {\Psi _{W^{+}} \choose \Psi _{W^{-}}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}{\begin{pmatrix}1&i\\1&-i\end{pmatrix}}{\Psi _{W^{1}} \choose \Psi _{W^{2}}} $

$ \Rightarrow {\Psi _{{\tilde {W}}^{+}} \choose \Psi _{{\tilde {W}}^{-}}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}{\begin{pmatrix}1&i\\1&-i\end{pmatrix}}{\Psi _{{\tilde {W}}^{1}} \choose \Psi _{{\tilde {W}}^{2}}}\,. $
Darin ist $ \Psi $ die Wellenfunktion

Wegen hier noch unberücksichtigten Mischung mit den geladenen Higgsinos sind die Felder $ {\tilde {W}}^{\pm } $ jedoch - anders als W-Bosonen $ W^{\pm } $ - noch keine Kandidaten für prinzipiell beobachtbare Teilchen.

Siehe auch

  • Neutralino: Mischungen der ungeladenen Winos und Binos (Partner der elektrisch neutralen Z-Bosonen und Photonen) und der ungeladenen Higgsinos

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