Partícula de materia oscura de 7 GeV: ¿cómo se les escapó a los aceleradores de partículas?

Question

Esta publicación se refiere a la reciente confirmación de los resultados de DAMA que podrían deberse a las diferencias subyacentes en la sección transversal de protones y neutrones con las partículas de materia oscura, que se reflejan en las diferencias entre los detectores de xenón y germanio

en los primeros días de la física de partículas, se descubrió que los neutrinos carecían de momento en los eventos de desintegración

mi pregunta es la siguiente: ¿Cómo es posible que los aceleradores actuales no hayan detectado un producto de materia oscura de 7GeV? posibles respuestas creo:

1) ¿por casualidad la teoría predice que estas partículas de energía relativamente baja no se crearán con colisiones de partículas normales en nuestro rango actual de varios TeV?

2) ¿la complejidad actual del análisis de los productos de las colisiones de magnitudes TeV no puede detectar esas señales de momentos perdidos?

3) no hay partículas de materia oscura en un rango de energía tan bajo, de lo contrario ya las habríamos detectado en los aceleradores de partículas

referencias:

http://motls.blogspot.com/2011/05/cogent-sees-seasons-and-maybe-dark.html

http://sixwoffers.blogspot.com/2011/05/second-experiment-hints-at-seasonal.html

Answer 1

Si la materia oscura interactúa sólo gravitacionalmente, entonces la sección transversal para producirla en las máquinas e+e- es inherentemente demasiado baja para ser detectada. Hablo de las máquinas e+e- porque son las que pueden dar un sistema lo suficientemente cerrado como para poder detectar limpiamente la masa y la energía desaparecidas.

El sección transversal en la Y (unos 10GeV en masa) es algo así como 10^-2 milibares. Ahora bien, la constante de acoplamiento delante de los cálculos (al cuadrado) es la electromagnética, que es órdenes de magnitud mayor que la gravitacional. Esto afectará prácticamente a cero tanto la magnitud como la amplitud de cualquier reacción que produzca la hipotética partícula de 7 Gev, ya sea en alguna producción de pares, o producción asociada.

Se habló de encontrar más positrones que electrones asociados a las mediciones reportadas. En ese caso existe un acoplamiento entre los campos electromagnéticos y estas partículas propuestas, pero se necesitaría un modelo específico para decir a qué nivel la producción de éstas quedaría excluida por los datos mundiales existentes de las máquinas e+e-.

Hay límites dados asumiendo que la súper simetría es la teoría válida. Véase este ALEPH que da límites por encima de 40 GeV .