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:

$(\genfrac{}{}{0ex}{}{{\mathrm{\Psi }}_{W^{+}}}{{\mathrm{\Psi }}_{W^{-}}})=\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}1& i\\ 1& -i\end{array}\right)(\genfrac{}{}{0ex}{}{{\mathrm{\Psi }}_{W^1}}{{\mathrm{\Psi }}_{W^2}})$

$\Rightarrow (\genfrac{}{}{0ex}{}{{\mathrm{\Psi }}_{{\tilde{W}}^{+}}}{{\mathrm{\Psi }}_{{\tilde{W}}^{-}}})=\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}1& i\\ 1& -i\end{array}\right)(\genfrac{}{}{0ex}{}{{\mathrm{\Psi }}_{{\tilde{W}}^1}}{{\mathrm{\Psi }}_{{\tilde{W}}^2}}).$
Darin ist $\mathrm{\Psi }$ 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