TABLA DE PARTÍCULAS Y SUPERPARTÍCULAS

 

Tabla completa de las partículas del Modelo Estándar y sus correspondientes supercompañeras supersimétricas (predichas por el MSSM – Modelo Supersimétrico Mínimo). Las masas de las superpartículas son límites inferiores experimentales actuales (mayormente del LHC) o predicciones teóricas en modelos específicos. Las partículas del Modelo Estándar tienen masas medidas.

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Tabla de Partículas y Superpartículas (MSSM)

Leyenda:

• SM: Modelo Estándar.

• SUSY: Supercompañera supersimétrica.

• Carga: En unidades de la carga del protón (+1). 0 significa neutro.

• Espín: Define bosones (entero) y fermiones (semientero).

• Masa: Para SM: valores medidos. Para SUSY: límites inferiores aproximados de los experimentos o rangos teóricos típicos. ? significa masa desconocida/modelo-dependiente.

• Nota: Los nombres de superpartículas suelen llevar una tilde (~) o el prefijo "s-" (para escalares) o "-ino" (para fermiones).

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1. FERMIONES DEL MODELO ESTÁNDAR (MATERIA) y sus SUPERCOMPAÑEROS BOSÓNICOS (SFERMIONES)

Tipo	Partícula (SM)	Símbolo	Carga	Espín	Masa (SM)	Supercompañera (SUSY)	Símbolo SUSY	Espín SUSY	Masa SUSY (Límite Inferior ~)
Leptones	Electrón	e⁻	-1	1/2	0.511 MeV	Selectrón	ẽ (ẽₗ, ẽᵣ)	0	> 700 GeV
	Neutrino electrónico	νₑ	0	1/2	< 1 eV	Sneutrino electrónico	ṽₑ	0	> 100 GeV
	Muón	μ⁻	-1	1/2	105.7 MeV	Esmuón	ṽ (ṽₗ, ṽᵣ)	0	> 700 GeV
	Neutrino muónico	ν_μ	0	1/2	< 0.2 MeV	Sneutrino muónico	ṽ_μ	0	> 100 GeV
	Tau	τ⁻	-1	1/2	1.78 GeV	Estau	ṭ (ṭₗ, ṭᵣ)	0	> 100 GeV
	Neutrino tauónico	ν_τ	0	1/2	< 18 MeV	Sneutrino tauónico	ṽ_τ	0	> 100 GeV
Quarks	Quark arriba	u	+2/3	1/2	~2.2 MeV	Escalar arriba	ũ (ũₗ, ũᵣ)	0	> 1.3 TeV
	Quark abajo	d	-1/3	1/2	~4.7 MeV	Escalar abajo	d̃ (d̃ₗ, d̃ᵣ)	0	> 1.3 TeV
	Quark encanto	c	+2/3	1/2	1.28 GeV	Escalar encanto	c̃ (c̃ₗ, c̃ᵣ)	0	> 1.3 TeV
	Quark extraño	s	-1/3	1/2	~96 MeV	Escalar extraño	s̃ (s̃ₗ, s̃ᵣ)	0	> 1.3 TeV
	Quark cima	t	+2/3	1/2	173.1 GeV	Escalar cima	t̃ (t̃₁, t̃₂)*	0	> 1.1 TeV
	Quark fondo	b	-1/3	1/2	4.18 GeV	Escalar fondo	b̃ (b̃₁, b̃₂)*	0	> 1.1 TeV

Nota 1: Los esfermiones (scalars) pueden mezclarse (e.g., t̃₁ y t̃₂ son mezclas de t̃ₗ y t̃ᵣ).
Nota 2: Los neutrinos SM tienen masa pequeña, sus sneutrinos son partículas escalares neutras.

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2. BOSONES DEL MODELO ESTÁNDAR (PORTADORES DE FUERZA) y sus SUPERCOMPAÑEROS FERMIÓNICOS (GAUGINOS/HIGGSINOS)

Tipo	Partícula (SM)	Símbolo	Carga	Espín	Masa (SM)	Supercompañera (SUSY)	Símbolo SUSY	Espín SUSY	Masa SUSY (Límite Inferior ~)
Bosones de Gauge	Fotón	γ	0	1	0	Fotino	͂γ	1/2	Componente del Neutralino (χ̃₁⁰)
	Bosón Z	Z⁰	0	1	91.2 GeV	Zino	Z̃⁰	1/2	Mezcla en Neutralinos/Charginos
	Bosón W⁺	W⁺	+1	1	80.4 GeV	Wino (Cargado)	W̃⁺	1/2	> 1.1 TeV (χ̃₁⁺)
	Bosón W⁻	W⁻	-1	1	80.4 GeV	Wino (Cargado)	W̃⁻	1/2	> 1.1 TeV (χ̃₁⁻)
	8 Gluones	g	0	1	0	8 Gluinos	g̃	1/2	> 2.2 TeV
Bosón de Higgs	Bosón de Higgs	h⁰ / H⁰	0	0	125.1 GeV	Higgsinos	H̃⁰, H̃⁺, H̃⁻	1/2	Componentes de Neutralinos/Charginos

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3. MEZCLAS SUSY (Estados físicos reales)

En el MSSM, los gauginos y higgsinos se mezclan para formar los estados de masa definida que realmente se observarían:

Partícula SUSY (Estado Físico)	Composición (Mezcla de)	Carga	Espín	Masa Aprox. (Límite o Rango Teórico)	Comentario
Neutralinos (4)	χ̃₁⁰, χ̃₂⁰, χ̃₃⁰, χ̃₄⁰	0	1/2	χ̃₁⁰: > ~100 GeV (puede ser ligero)	Mezcla de fotino, zino, higgsinos neutros. La más ligera (χ̃₁⁰) es el candidato principal a materia oscura (LSP).
Charginos (2 pares)	χ̃₁⁺, χ̃₁⁻, χ̃₂⁺, χ̃₂⁻	±1	1/2	χ̃₁⁺: > 1.1 TeV	Mezcla de winos cargados e higgsinos cargados.
Gluino	g̃	0	1/2	> 2.2 TeV	Compañero del gluón. Color octete. Masa muy constreñida por el LHC.
Gravitino	G̃	0	3/2	? (Extremadamente ligero si es LSP)	Compañero del gravitón (predicho en supergravedad). Podría ser el LSP.

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Resumen de Masas y Estado Actual

1. Partículas del Modelo Estándar: Todas descubiertas, masas medidas con precisión.

2. Superpartículas (SUSY):

   • Ninguna ha sido observada.

   • Los límites de masa provienen del LHC (CMS, ATLAS) y son aproximados (dependen del modelo de decaimiento).

   • Las masas típicas en modelos "naturales" (que resuelven el problema de jerarquía) deberían estar por debajo de ~1-2 TeV. Los límites actuales ya tensionan esta naturalidad.

   • La LSP (χ̃₁⁰, gravitino, etc.) debe ser neutra y estable (por conservación de R-paridad) y es candidata a materia oscura. Su masa no está bien determinada, podría ser desde ~10 GeV hasta varios TeV.

Notas Finales

• SUSY duplica el espectro: Por cada partícula SM, hay una supercompañera con espín diferido en 1/2.

• Ruptura de SUSY: Como no vemos superpartículas ligeras de igual masa, SUSY debe estar rota, haciendo a las superpartículas más masivas.

• El MSSM es el modelo mínimo, pero hay extensiones (NMSSM, etc.) con más partículas (como un singlino).

Esta tabla es una instantánea teórico-experimental. Si se descubriera una superpartícula, revolucionaría la física y completaría esta tabla con valores medidos reales.