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:

${\Psi _{W^{+}} \choose \Psi _{W^{-}}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}{\begin{pmatrix}1&i\\1&-i\end{pmatrix}}{\Psi _{W^{1}} \choose \Psi _{W^{2}}}$

$\Rightarrow {\Psi _{{\tilde {W}}^{+}} \choose \Psi _{{\tilde {W}}^{-}}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}{\begin{pmatrix}1&i\\1&-i\end{pmatrix}}{\Psi _{{\tilde {W}}^{1}} \choose \Psi _{{\tilde {W}}^{2}}}\,.$
Darin ist $\Psi$ 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