Diferencia entre revisiones de «Gravitino»

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Si el gravitino tiene en verdad una masa del orden de TeV, esto crea un problema en el modelo estándar de [[cosmología]], al menos en esencia.<ref>T. Moroi, H. Murayama [http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVN-470W2Y9-3MP&_user=48161&_coverDate=04%2F15%2F1993&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000005078&_version=1&_urlVersion=0&_userid=48161&md5=7ec28111a55460b3dcc64b96a68a29de Cosmological constraints on the light stable gravitino] Phys.Lett.B303:289-294,1993</ref><ref> N. Okada, O. Seto [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0407235 A brane world cosmological solution to the gravitino problem] Phys.Rev.D71:023517,2005</ref><ref>A. de Gouvea, T. Moroi, H. Murayama [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9701244 Cosmology of Supersymmetric Models with Low-energy Gauge Mediation] Phys.Rev.D56:1281-1299,1997 </ref><ref>M. Endo [http://susy06.physics.uci.edu/talks/5/endo.pdf Moduli Stabilization and Moduli-Induced Gravitino Problem] talk given at SUSY’06, 12 June 2006 </ref>
 
Una opción es que el gravitino es estable. Este sería el caso si el gravitino es la partícula [[supersimetría|supersimétrica]] más ligera y la [[R-paridad R]] se conserva (o casi). En este caso el gravitino es un candidato para la [[materia oscura]]; tal como que los gravitinos habrán sido creados en un universo muy joven. Sin embargo, se puede calcular la densidad de los gravitinos y resulta que es mucho más alta que la que se observa en la densidad de la [[materia oscura]].
 
La otra opción es que el gravitino es inestable. Por lo tanto los gravitinos mencionados arriba decaerían y no contribuirían a la densidad observable de la [[materia oscura]]. Sin embargo, como decaen únicamente por interacciones gravitacionales, su [[decaimientoVida exponencialmedia|tiempo de vida]] sería muy largo, del orden de {{nowrap|''M<sub>pl</sub>''<sup>2</sup> / ''m''<sup>3</sup>}} inen [[unidad natural|unidades naturales]], donde ''M<sub>pl</sub>'' es la [[masa de Planck]] andy ''m'' es la masa de un gravitino. Para una masa de gravitino del orden de TeV esto sería 10<sup>5</sup> segundos, mucho después que la [[nucleosíntesis primordial|era de nucleosíntesis]]. Al menos un posible canal de decaimiento debe incluir un [[fotón]], un [[leptón]] cargado o un [[mesón]], cada uno de los cuales tendría suficiente energía para destruir un [[núcleo atómico|núcleo]] de un solo golpe. Se puede demostrar se crearán suficientes partículas tan energéticas después del decaimiento como para destruir casi todos los núcleos creados en la [[nucleosíntesis primordial|era de nucleosíntesis]], lo que va en contra de las observaciones. De hecho, si se hubiese dado tal caso, el universo estaría compuesto sólo por [[hidrógeno]], y la [[formación de estrellas]] sería prácticamente imposible.
 
Una posible solución al problema cosmológico del gravitino es el modelo de [[supersimetría partida]], donde la masa del gravitino es mucho más grande que la escala TeV, mas otros fermiones compañeros supersimétricos del modelo estándar aparecen a esta escala.
 
Otra solución es que la [[R-paridad R]] se viola ligeramente y el gravitino es la partícula [[supersimetría|supersimétrica]] más ligera. Esto provoca que casi todas las partículas [[supersimetría|supersimétricas]] en el universo temprano decaigan en el modelo estándar mediante [[paridad R-paridad]] violando las interacciones mucho antes de la síntesis de núcleos primordiales; una pequeña parte, sin embargo, decae en gravitinos, cuya semivida en órdenes de magnitud es más grande que la edad del Universo debido a la supresión del ratio de decaimiento por la [[escala de Planck]] y la pequeña violación de la [[paridad R-paridad]].<ref>F. Takayama and M. Yamaguchi, Phys. Lett. B 485 (2000) [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0005214]</ref>
 
==Referencias==