Las partículas masivas estables (SMP) son partículas hipotéticas que tienen una vida prolongada y una masa apreciable. La definición precisa varía según las diferentes búsquedas experimentales u observacionales. Los SMP pueden definirse como al menos tan masivos como los electrones y sin desintegrarse durante su paso por un detector. Pueden ser neutros o cargados o tener una carga fraccionaria, e interactuar con la materia a través de la fuerza gravitacional , la fuerza fuerte , la fuerza débil , la fuerza electromagnética o cualquier fuerza desconocida.
Si alguna vez se descubren nuevas SMP, es posible que se respondan varias preguntas relacionadas con el origen y los constituyentes de la materia oscura , y sobre la unificación de cuatro fuerzas fundamentales . [ ejemplo necesario ]
Las partículas pesadas y exóticas que interactúan con la materia y que pueden detectarse directamente a través de experimentos con colisionadores se denominan partículas masivas estables o SMP. Más específicamente, un SMP se define como una partícula que puede pasar a través de un detector sin descomponerse y puede sufrir una interacción electromagnética o fuerte con la materia. Las búsquedas de SMP se han llevado a cabo en un espectro de experimentos de colisión, como leptón-hadrón, hadrón-hadrón y electrón-positrón. Aunque ninguno de estos experimentos ha detectado un SMP, han impuesto restricciones sustanciales a la naturaleza de los SMP. [1] [2]
Durante las colisiones protón-protón con centro de energía de masa igual a 13 TeV en el experimento ATLAS , se llevó a cabo una búsqueda de SMP cargados. En este caso, las SMP se definieron como partículas con una masa significativamente mayor que la de las partículas del modelo estándar , una vida útil suficiente para alcanzar el calorímetro hadrónico ATLAS y con una carga eléctrica medible mientras pasa por las cámaras de seguimiento. [3] [4]
En el caso de los experimentos sin colisionadores, las SMP se definen como partículas de vida suficientemente larga que existen como reliquias de la singularidad del big bang o son productos de colisiones secundarias, y están más allá del alcance de cualquier experimento con acelerador concebible. [2] [6]