安定した質量粒子

安定質量粒子(SMP) は、長寿命でかなりの質量を持つ仮想粒子です。正確な定義は、さまざまな実験や観測の調査によって異なります。SMP は、少なくとも電子と同じ質量を持ち、検出器を通過する際に崩壊しない粒子として定義できます。SMP は中性または荷電しているか、または分数電荷を帯びており、重力、強い力、弱い力、電磁力、または未知の力を通じて物質と相互作用します。

新たな SMP が発見されれば、暗黒物質の起源と構成、および 4 つの基本的な力の統一に関するいくつかの疑問に答えられるかもしれません。^{[例が必要]}

物質と相互作用し、衝突実験で直接検出できる重くエキゾチックな粒子は、安定質量粒子または SMP と呼ばれます。より具体的には、SMP は検出器を崩壊せずに通過でき、物質と電磁相互作用または強い相互作用を行うことができる粒子と定義されています。SMP の探索は、レプトン-ハドロン、ハドロン-ハドロン、電子-陽電子などの衝突実験の範囲にわたって行われてきました。これらの実験で SMP は検出されていませんが、SMP の性質に大きな制約が課されています。^{[1] [2]}

ATLAS実験における13TeVの質量中心エネルギーでの陽子-陽子衝突中に、荷電SMPの探索が行われた。この場合、SMPは標準モデル粒子よりも大幅に質量が大きく、ATLASハドロンカロリメータに到達するのに十分な寿命を持ち、追跡チャンバーを通過する際に測定可能な電荷を持つ粒子として定義されました。^{[3] [4]}

MoEDAL実験では、特に高電離SMPと疑似SMPを探索します。^[5]

非衝突型加速器実験の場合、SMPはビッグバン特異点の残骸として存在するか、二次衝突の産物として存在し、考えられるあらゆる加速器実験の範囲を超える、十分に長寿命の粒子として定義されます。^{[2] [6]}