В моделях суперсимметрии, в которых сохраняется R-чётность, глюино распадаются через сильное взаимодействие в скварки и кварки, при условии, что соответствующая масса будет скомпенсирована. Затем получившийся после распада глюино скварк распадается на другой кварк и легчайшую суперсимметричную частицу, которая покидает детектор непосредственно незамеченной.
В некоторых моделях суперсимметрии легчайшей суперсимметричной частицей может быть аксино[3].
В рамках суперсимметричных (SUSY) теорий существует по меньшей мере одна стабильная частица, которая является новым кандидатом на роль тёмной материи. Предполагается, что эта частица (LSP) не принимает участия в электромагнитном и сильном взаимодействиях. В качестве LSP-частицы могут выступать фотино, гравитино, хиггсино (суперпартнёры фотона, гравитона и бозона Хиггса соответственно), а также снейтрино, вино, и зино. В большинстве теорий LSP-частица представляет собой комбинацию перечисленных выше SUSY-частиц с массой порядка 10 ГэВ.
Маловероятные кандидаты в ЛСЧ — заряженные вино, заряженные хиггсино, слептон, снейтрино, глюино, скварк или гравитино, а наиболее вероятные — смешение нейтральных хиггсино, бино и вино,[4] то есть нейтралино. В частности, если ЛСЧ заряжена (и распростронена в нашей галактике), то такие частицы захватывались бы магнитным полем Земли and form heavy hydrogen-like atoms.[5] Searches for anomalous hydrogen in natural water[6] however have been without any evidence for such particles and thus put severe constraints on the existence of a charged LSP.
Легчайшая суперсимметричная частица как кандидат в тёмную материю as a dark matter candidate
Dark matter particles must be electrically neutral; otherwise they would scatter light and thus not be «dark». They must also almost certainly be non-colored.[7]
With these constraints, the LSP could be the lightest neutralino, the gravitino, or the lightest sneutrino.
Sneutrino dark matter is ruled out in the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) because of the current limits on the interaction cross section of dark matter particles with ordinary matter as measured by direct detection experiments—the sneutrino interacts via Z boson exchange and would have been detected by now if it makes up the dark matter. Extended models with right-handed or sterile sneutrinos reopen the possibility of sneutrino dark matter by lowering the interaction cross section.[8]
Neutralino dark matter is the favored possibility. In most models the lightest neutralino is mostly bino (superpartner of the hyperchargegauge boson field B), with some admixture of neutral wino (superpartner of the weak isospin gauge boson field W0) and/or neutral Higgsino.
Gravitino dark matter is a possibility in supersymmetric models in which the scale of supersymmetry breaking is low, around 100 TeV. In such models the gravitino is very light, of order an eV. As dark matter, the gravitino is sometimes called a super-WIMP because its interaction strength is much weaker than that of other supersymmetric dark matter candidates. For the same reason, its direct thermal production in the early universe is too inefficient to account for the observed dark matter abundance. Rather, gravitinos would have to be produced through the decay of the next-to-lightest supersymmetric particle (NLSP).
In extra dimensional theories, there are analogous particles called LKP’s or Lightest Kaluza-Klein Particle. These are the stable particles of extra-dimensional theories.[9]
↑Abe, Nobutaka, Takeo Moroi and Masahiro Yamaguchi (Jan 2002). "Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking with Axion". Journal of High Energy Physics. 1: 10. doi:10.1088/1126-6708/2002/01/010.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (дата и год) (ссылка) Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
↑Ellis, John R.; Hagelin, J.S.; Nanopoulos, Dimitri V.; Olive, Keith A.; Srednicki, M. (July 1983). "Supersymmetric Relics from the Big Bang". Nucl. Phys. B238 (2): 453–476. Bibcode:1984NuPhB.238..453E. doi:10.1016/0550-3213(84)90461-9.
↑Smith, P.F.; Bennett, J.R.J; Homer, G.J.; Lewin, J.D.; Walford, H.E.; Smith, W.A. (November 1981). "A search for anomalous hydrogen in enriched D2O, using a time-of-flight spectrometer". Nucl. Phys. B206 (3): 333–348. Bibcode:1982NuPhB.206..333S. doi:10.1016/0550-3213(82)90271-1.
↑McGuire, Patrick C.; Steinhardt, Paul (May 2001). "Cracking open the window for strongly interacting massive particles as the halo dark matter". Proceedings of the 27th International Cosmic Ray Conference. 07-15 August. 4: 1566. arXiv:astro-ph/0105567. Bibcode:2001ICRC....4.1566M.
