¿Es posible romper la supersimetría de tal manera que los socios SUSY de las partículas conocidas tengan una masa mucho menor en lugar de una mayor?

¿Es posible romper la supersimetría de tal manera que los socios SUSY de las partículas conocidas tengan una masa mucho menor en lugar de una mayor?

Esto es muy difícil de hacer porque hay una variedad de límites experimentales que desfavorecen estos modelos .

Los colisionadores de partículas, que culminaron en el Gran Colisionador de Hadrones, han excluido ese espacio de parámetros para todas las versiones relativamente ingenuas de Supersimetría , cuyos supercompañeros deben tener propiedades muy específicas (es decir, interacciones de fuerza débil, carga y espín), para poder ser compañeros del Modelo Estándar. partículas Un gráfico de exclusión representativo es este:

De una publicación en este blog de un científico del LHC publicada en 2011 .

Como muestra este gráfico, los experimentos LEP y Tevatron (D0 y CDF) ya habían excluido el espacio de parámetros del socio SUSY ligero incluso antes de que el LHC abriera sus puertas.

Si existieran, los pares de partículas ligeras deberían aparecer en las desintegraciones de bosones de fuerza débil (es decir, bosones W y Z), lo que no ocurre. Y, los datos desfavorecen cada vez más la presencia de desintegraciones del portal del bosón de Higgs en modelos que buscan evitar las restricciones que enfrentan los modelos SUSY ingenuos en los que el bosón de Higgs es la única partícula del modelo estándar con la que interactúan las partículas (ver también aquí ).

Las partículas de luz también deberían dar lugar a una discrepancia entre el valor medido teórica y experimentalmente del momento magnético del muón (muón g-2) que es mucho mayor que lo que se observa (porque las masas cercanas a la del muón tienen más de un impacto en el muón g-2 que masas mucho mayores que la del muón donde las partículas pesadas se "desacoplan" del comportamiento de las partículas más ligeras).

Las principales propuestas para los supersocios SUSY se encuentran en el rango de 5 TeV+ a 600 TeV (es decir, 0,6 EeV) . Como resumía la situación un artículo de 2012 :

En este documento, exploramos las posibles consecuencias para el MSSM y la ruptura de SUSY a baja escala. Como es bien sabido, un Higgs de 125 GeV implica paradas extremadamente intensas (≳10 TeV) o una mezcla de paradas casi máxima. Revisamos y cuantificamos estas declaraciones, e investigamos las implicaciones para los modelos de ruptura de SUSY a baja escala, como la mediación de calibre, donde los términos A son pequeños en la escala del mensajero. Para tales modelos, encontramos que un gaugino debe ser superpesado o el NLSP es de larga duración. Además, las paradas serán taquiónicas a escalas altas. Estas son restricciones muy fuertes sobre la mediación de la ruptura de supersimetría en el MSSM, y sugieren que si el Higgs realmente está en 125 GeV, los modelos viables de ruptura de supersimetría mediada por norma se reducen a pequeños rincones del espacio de parámetros o deben incorporar nuevo sector de Higgs. física.

Pero, otro artículo de este tipo señaló que el bosón de Higgs coloca indirectamente un límite superior en las masas de partículas supersimétricas , lo que potencialmente descartaría por completo la existencia de socios SUSY:

El LHC está poniendo límites a la masa del bosón de Higgs. En esta carta, usamos esos límites para restringir el espacio de parámetros del modelo estándar supersimétrico mínimo (MSSM) usando el hecho de que, en la supersimetría, la masa de Higgs es una función de las masas de las partículas y, por lo tanto, un límite superior en la masa de Higgs se traduce en un límite superior para las masas de los supercompañeros. Mostramos que, aunque los límites actuales no restringen el espacio de parámetros MSSM desde arriba, una vez que el límite de masa de Higgs mejore, se excluirán grandes regiones de este espacio de parámetros, poniendo límites superiores en las masas de supersimetría (SUSY). Por otro lado, para el caso de split-SUSY mostramos que, para tan⁡β moderado o grande, los límites presentes en la masa de Higgs implican que la masa común para escalares no puede ser mayor que 1011 GeV.

Esto no quiere decir que los teóricos no hayan tratado de imaginar teorías SUSY con supercompañeros de baja masa , pero no hay evidencia experimental afirmativa para respaldar estas propuestas (las teorías intentan adaptarse a porciones del espacio de parámetros que no están definidas definitivamente). a pesar de que no hay señales positivas de fenómenos SUSY).

¿Es posible dividir SUSY de una manera que deje a algunos de los socios de SUSY aproximadamente iguales en masa?

Dado que teóricamente hay muy pocos límites en las masas de partículas, esta es ciertamente una posibilidad que se ha considerado y no se descarta más que otras teorías SUSY. Algunas propuestas de la teoría SUSY concluyen que las partículas son todas similares en masa.