Chargino


Chargino

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