¿Hemos encontrado un Higgsino?

El campo de Higgs del modelo estándar es un doblete SU(2) complejo. Esto significa que tiene dos componentes con valores de números complejos que interactúan con los bosones de calibre de fuerza débil. Dos grados de libertad de valor numérico complejo equivalen a cuatro grados de libertad de valor real. Tres de estos grados de libertad son absorbidos por los bosones W+,W-,Z (dando a cada uno de ellos una tercera polarización de espín 0 y haciéndolos así masivos en lugar de sin masa), y el cuarto grado de libertad real es "el bosón de Higgs". ". Es la parte sobrante del campo de Higgs.

En el modelo estándar supersimétrico mínimo, hay dos supercampos de Higgs (se diferencian entre sí por tener una "hipercarga" opuesta). Uno dará masa a los quarks de tipo up, el otro a los quarks de tipo down ya los leptones cargados. En el modelo estándar, es el mismo campo único de Higgs el que da masa a todos estos fermiones, pero la supersimetría prohíbe ciertos acoplamientos, por lo que el MSSM es más complicado.

Cada supercampo de Higgs tiene una parte bosónica que es un campo escalar con dos componentes de valor numérico complejo, como se indicó anteriormente, y una parte fermiónica que consta de dos espinores de dos componentes. Esta parte fermiónica es el higgsino.

Si sumamos todo, el MSSM tiene entonces dos higgsinos y ocho grados de libertad reales en la parte bosónica de sus supercampos de Higgs. Como antes, tres de los grados de libertad reales son absorbidos por los bosones W+,W-,Z, pero ahora quedan cinco grados de libertad reales, y estos son los cinco bosones de Higgs del MSSM. Se denotan convencionalmente h, H, A, H+, H-, y tienen varias cargas y propiedades de simetría. h y H son neutrales y "CP-pares" como el bosón solitario de Higgs del modelo estándar no supersimétrico. Ese es el sentido en el que son lo mismo que él.

Puedes leer sobre todo esto en "Un manual básico supersimétrico" .

Aunque estoy de acuerdo con todo lo que escribió Mitchell Porter en su amable respuesta, me gustaría agregar algunos comentarios.

Con la supersimetría, hay un número igual de grados de libertad bosónicos y fermiónicos para cada tipo de campo.

Antes de la ruptura de la simetría electrodébil, en los modelos supersimétricos más simples ( por ejemplo , el llamado MSSM ), los escalares de Higgs tienen$8$grados de libertad reales. Debe haber (al menos) dos dobletes de Higgs en modelos supersimétricos.

Después de la ruptura de la simetría electrodébil, de hecho hay$5$bosones de Higgs ($h$,$H$,$A$,$H^\pm$), como escribes correctamente. Los desaparecidos$3$grados de libertad son comidos por el$W^\pm$y el$Z$-bosones, cuando adquieren masas.

Hay$4$higgsinos, etiquetados por su carga y por si su supercompañero escalar ayuda a dar masa a los quarks de tipo ascendente o descendente:$\tilde h_u^0$,$\tilde h_d^0$,$\tilde h_u^+$,$\tilde h_d^-$. Cada higgsino tiene$2$grados de libertad - por lo que en total higgsinos tienen$4\times2=8$grados de libertad, iguales a los de los escalares de Higgs.

Nadie ha observado evidencia directa de higgsinos o cualquier otra partícula supersimétrica. Aunque hay fuertes indicios teóricos y evidencia indirecta de su existencia.

Ese no es el fin de la historia. Los higgsinos se mezclan con fermiones de números cuánticos idénticos. Los higgsinos neutros se mezclan con el fotino y el zino , dando como resultado cuatro partículas neutras llamadas neutralinos , y etiquetadas$\chi_{i=1,2,3,4}^0$, dónde$\chi_1^0$es el neutralino mas liviano etc. De igual forma, los higgsinos cargados se mezclan con el wino cargado , formando dos charginos ,$\chi_{i=1,2}^\pm$.