न्यूट्रलिनो

न्यूट्रिनो से भ्रमित न हों।

Neutralino

स्थिति	Hypothetical
प्रतीक	N͂0 1, N͂0 2, N͂0 3, N͂0 4
एंटीपार्टिकल	self (truly neutral particle)
प्रकार	4
द्रव्यमान	> 300 GeV
इलेक्ट्रिक   चार्ज	0
स्पिन	1/2
लेप्टन   संख्या	0
Baryon   संख्या	0
r   समता	−1

अति-समरूपता में, न्यूट्रलिनो एक परिकल्पित कण है। न्यूनतम अति-समरूपता मानक मॉडल (एमएसएसएम) में, कम ऊर्जा पर अति-समरूपता की प्राप्ति का एक लोकप्रिय मॉडल, चार न्यूट्रलिनो हैं जो फर्मियन हैं और विद्युत रूप से उदासीन हैं, जिनमें से सबसे हल्का न्यूनतम अति-समरूपता मानक मॉडल के R- समता संरक्षित परिदृश्य में स्थिर है। उन्हे सामान्य रूप से
N͂⁰
₁ (सबसे हल्का),
N͂⁰
₂,
N͂⁰
₃ और
N͂⁰
₄ (सबसे भारी) के रूप में लेबल किया जाता है, हालांकि कभी-कभी ${\tilde {\chi }}_{1}^{0},\ldots ,{\tilde {\chi }}_{4}^{0}$ का उपयोग तब भी किया जाता है जब ${\tilde {\chi }}_{i}^{\pm }$ का उपयोग चार्जिनोस को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।

(इस लेख में,
C͂^±
₁ का उपयोग चार्जिनो #1, आदि के लिए किया गया है।)

ये चार अवस्था बिनो और उदासीन विनो (कण) (जो उदासीन विद्युत् दुर्बल गौगिनो हैं) और उदासीन हिगसिनो के सम्मिश्रण हैं। जैसा कि न्यूट्रलिनो मेजराना फर्मियन हैं, उनमें से प्रत्येक अपने प्रतिकण के समान है।

अपेक्षित व्यवहार

यदि वे सम्मिलित हैं, तो ये कण केवल W और Z बोसोन के साथ परस्पर क्रिया करेंगे, इसलिए वे भारी संख्या में हैड्रान कोलाइडर में प्रत्यक्ष उत्पादित नहीं होंगे। वे मुख्य रूप से भारी कणों के सोपानी क्षय (कई चरणों में होने वाले क्षय) में कणों के रूप में दिखाई देंगे, जो सामान्य रूप से रंगीन अति-सममित कणों जैसे कि स्क्वार्क या ग्लिनो से उत्पन्न होते हैं।

R-समता संरक्षण मॉडल में, सबसे हल्का न्यूट्रलिनो स्थिर है और सभी अति-समरूपता सोपानी-क्षय इस कण में क्षय हो जाते हैं जो संसूचक को अप्रत्यक्ष छोड़ देता है और इसके अस्तित्व को केवल एक संसूचक में असंतुलित गति की जांच करके अनुमान लगाया जा सकता है।

भारी न्यूट्रलिनो सामान्य रूप से एक उदासीन Z बोसोन के माध्यम से एक हल्के न्यूट्रलिनो या आवेशित किए गए W बोसॉन के माध्यम से एक प्रकाश चार्जिनो में क्षय होता है:

N͂0 2

→

N͂0 1

+

Z0

→

अनुपस्थित ऊर्जा

+

ℓ+

+

ℓ−

N͂0 2

→

C͂± 1

+

W∓

→

N͂0 1

+

W±

+

W∓

→

अनुपस्थित ऊर्जा

+

ℓ+ + νℓ

+

ℓ− + νℓ

विभिन्न न्यूट्रलिनों के बीच बड़े पैमाने पर विभाजन यह निर्धारित करेगा कि क्षय के कौन से पैटर्न की स्वीकृति है।

वर्तमान तक, न्यूट्रलिनो को कभी भी किसी प्रयोग में नहीं देखा गया है और न ही इसका पता लगाया गया है।

अति-समरूपता सिद्धांतों में उत्पत्ति

अति-समरूपता मॉडल में, क्वांटम संख्या प्रचक्रण (भौतिकी) को छोड़कर, सभी मानक मॉडल कणों में समान क्वांटम संख्या वाले सहायक कण होते हैं, जो अपने साथी कण से 1⁄2 भिन्न होते है। चूंकि Z बोसॉन (ज़ीनो), फोटॉन (फ़ोटिनो) और उदासीन हिग्स (हिग्सिनो) के अधि-सहायक के पास समान क्वांटम संख्याएं हैं, वे न्यूट्रलिनो नामक द्रव्यमान परिचालक के चार ईजेनअवस्था बनाने के लिए मिश्रण कर सकते हैं। कई मॉडलों में चार न्यूट्रलिनों में से सबसे हल्का अति-समरूपता कण (एलएसपी) निकला, हालांकि अन्य कण भी इस भूमिका को निभा सकते हैं।

घटना विज्ञान

प्रत्येक न्यूट्रलिनो के परिशुद्ध गुण मिश्रण के विवरण पर निर्भर करेंगे उदाहरण के लिए फिर वे अधिक हिग्सिनो-समान या गॉगिनो-समान हों, लेकिन वे दुर्बल पैमाने (100 GeV ~ 1 TeV) पर द्रव्यमान रखते हैं और दुर्बल परमाणु बल की विशेषता वाले अन्य कणों से जोड़े जाते हैं। इस तरह, द्रव्यमान को छोड़कर, वे घटनात्मक रूप से न्युट्रीनो के समान हैं, और इसलिए त्वरक पर कण संसूचकों में प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं हैं।

उन मॉडलों में जिनमें R-समता संरक्षित है और चार न्यूट्रलिनों में सबसे हल्का एलएसपी है, सबसे हल्का न्यूट्रलिनो स्थिर है और अंततः अन्य सभी अधिक सहायकों की क्षय श्रृंखला में निर्मित होता है। ऐसे स्थितियों में त्वरक पर अति-समरूपता प्रक्रियाओं को दृश्यमान प्रारंभिक और अंतिम अवस्था कणों के बीच ऊर्जा और संवेग में एक बड़ी विसंगति की अपेक्षा की विशेषता होती है, इस ऊर्जा को एक न्यूट्रलिनो द्वारा ले जाया जाता है जो संसूचक पर किसी का ध्यान नहीं जाता है। मानक मॉडल पृष्ठभूमि से अति-समरूपता में अंतर करने के लिए यह एक महत्वपूर्ण संकेत है।

काले पदार्थ (डार्क मैटर) से संबंध

एक भारी, स्थिर कण के रूप में, सबसे हल्का न्यूट्रलिनो ब्रह्मांड के ठंडे काले पदार्थ को बनाने के लिए एक उत्कृष्ट सहायक है। कई मॉडलों में सबसे हल्के न्यूट्रलिनो को महा विस्फोट में ऊष्मीय रूप से उत्पादित किया जा सकता है और देखे गए काले पदार्थ के लिए लगभग सही अवशेष अधिकता को छोड़ सकते हैं। सामान्य रूप से सबसे हल्का न्यूट्रिनो 10–10000 GeV प्रमुख दुर्बल रूप से परस्पर क्रिया करने वाला विशाल कण (दुर्बल रूप से बड़े पैमाने पर कणों का परस्पर क्रिया करने वाला) काले पदार्थ सहायक है।

न्यूट्रलिनो काले पदार्थ को अप्रत्यक्ष या प्रत्यक्ष रूप से प्रकृति में प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है। अप्रत्यक्ष अवलोकन के लिए, गामा किरण और न्यूट्रिनो दूरबीन गैलेक्सीय या सौर केंद्र जैसे उच्च काले पदार्थ घनत्व वाले क्षेत्रों में न्यूट्रलिनो विलोपन के प्रमाण की कांच करते हैं। प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए, निम्नतापीय काले पदार्थ खोज (सीडीएमएस) जैसे विशेष प्रयोजन प्रयोग स्थलीय संसूचकों में डब्ल्यूआईएमपी के दुर्लभ प्रभावों का पता लगाने का प्रयास करते हैं। इन प्रयोगों ने न्यूट्रलिनो काले पदार्थ के लिए कुछ मॉडलों को छोड़कर, रोचक अति-समरूपता पैरामीटर अंतरिक्ष की जांच प्रारंभ कर दी है, और अधिक संवेदनशीलता वाले उन्नत प्रयोग विकास के अधीन हैं।

यह भी देखें

• परिकल्पित कणों की सूची
• सबसे हल्का अति सममित कण - अति सममित मॉडल में सबसे हल्का नया कण
• वस्तुतः उदासीन कण - कण जो अपना स्वयं का प्रतिकण है क्योंकि इसके सभी सामान्यीकृत आवेश शून्य हैं
• दुर्बल परस्पर क्रिया करने वाला कृश कण