Fermionenpartner

Fermionenpartner bezeichnet in der Teilchenphysik den fermionischen Superpartner eines Bosons in Modellen mit Supersymmetrie (SUSY). In solchen Theorien besitzt jedes Boson einen Partner mit Spin um 1/2, und jedes Fermion besitzt einen bosonischen Partner (Sfermion). Die fermionischen Partner der Bosonen werden üblicherweise als Gauginos, Higgsinos oder Gravitinos bezeichnet. Sie weisen ähnliche Wechselwirkungen wie die entsprechenden Bosonen auf, unterscheiden sich aber in Masse und in der Zusammensetzung ihrer Zustände.

Zu den bekanntesten Vertretern gehören Gauginos – die fermionischen Partner der Gauge-Bosonen (Gluino als Partner des Gluons, Wino des W-Bosons, Bino des Photons bzw. der Hyperladung) – sowie Higgsinos, die Partner der Higgsbosonen. Der Gravitino ist der fermionische Partner des Gravitons. In vielen Modellen mischen sich die neutralen und geladenen Komponenten dieser Partner zu Neutralinos und Charginos, die als physikalische Zustände auftreten.

Relevanz und Suche: In SUSY-Modellen mit R-Parität gilt der lichteste Supersymmetrie-Partner (LSP) oft als stabiler Dunkle-Materie-Kandidat, typischerweise ein Neutralino oder Gravitino. Experimentell sucht man nach Ereignissen mit fehlender Energie und charakteristischen Kaskadenprozessen. Bisher gibt es keine bestätigten Entdeckungen; LHC-Daten setzen Grenzwerte für Massen von Fermionenpartnern, und künftige Experimente könnten Entdeckungen ermöglichen.