超中性子

在超对称中，中性子是一个假设的粒子。 在最小超对称标准模型（MSSM）中，一种在低能量下实现超对称的流行模型，有四个中性子，它们是费米子并且是电中性的，其中最轻的中性子在 MSSM 的 R 宇称守恒场景中是稳定的。 它们通常被标记为 _{N͂01（最轻），N͂02, N͂03 和 N͂04（最重的）虽然有时 χ ~ 1 0 , … , χ ~ 4 0 {displaystyle {tilde {chi }} _{1}{0},ldots ,{tilde {chi }}_{4}{0}} 也用于 χ ~ i ± {displaystyle {tilde {chi }}_{i}{pm }} 用来指代 charginos。</sub >}

（本文中，_{C͂±1 用于 chargino #1 等）}

这四种状态是 bino 和中性 wino（中性 electroweak gauginos）和中性 higgsinos 的组合。 由于中性粒子是马约拉纳费米子，因此它们中的每一个都与其反粒子相同。

如果它们存在，这些粒子只会与弱矢量玻色子相互作用，因此它们不会直接在强子对撞机上大量产生。 它们主要表现为较重粒子的级联衰变（在多个步骤中发生的衰变）中的粒子，这些粒子通常源自有色超对称粒子，例如方夸克或胶子。

在 R 宇称守恒模型中，最轻的 neutralino 是稳定的，所有超对称级联衰变最终都会衰变成这个粒子，这使得探测器看不见，只能通过寻找探测器中的不平衡动量来推断它的存在。

较重的中性子通常通过中性 Z 玻色子衰变成较轻的中性子，或通过带电的 W 玻色子衰变成轻电荷子：

不同中性子之间的质量分裂将决定允许哪种衰变模式。

迄今为止，从未在实验中观察到或检测到中性子。

在超对称模型中，所有标准模型粒子都有具有相同量子数的伙伴粒子，除了量子数自旋与其伙伴粒子相差 1⁄2。 由于 Z 玻色子 (zino)、光子 (photino) 和中性希格斯 (higgsino) 的超级伙伴具有相同的量子数，因此它们可以混合形成称为中性子的质量算子的四种本征态。 在许多模型中，四个中性子中最轻的是最轻的超对称粒子 (LSP)，尽管其他粒子也可能承担这个角色。

每个 neutralino 的确切属性将取决于混合的细节（例如，它们是更像 higgsino 还是更像 gaugino），但它们往往具有弱尺度（100 GeV ~ 1 TeV）的质量并与其他耦合 具有弱相互作用强度特征的粒子。 这样，除了质量之外，它们在现象学上与中微子相似，因此不能在加速器的粒子探测器中直接观察到。

在 R 宇称守恒且四个中性子中最轻的是 LSP 的模型中，最轻的中性子是稳定的，最终在所有其他超级伙伴的衰变链中产生。

在这种情况下，加速器上的超对称过程的特征是可见的初态粒子和终态粒子之间的能量和动量预期存在巨大差异，这种能量被一个中性子带走，它离开探测器时不被注意。这是一个重要的标志 从标准模型背景中区分超对称性。

作为一个重而稳定的粒子，最轻的中性子是形成宇宙冷暗物质的极好候选者。：‰99 ： 8 在许多模型中，最轻的中性子可以在炽热的早期宇宙中通过热力产生，并留下大致正确的遗迹 丰度来解释观察到的暗物质。 大约 10–10000 GeV 的最轻的中性子是xxx的弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 暗物质候选者。