En física de partículas , los bosones X e Y (a veces denominados colectivamente " bosones X " [1] : 437 ) son partículas elementales hipotéticas análogas a los bosones W y Z , pero correspondientes a una fuerza unificada predicha por el modelo de Georgi-Glashow , un Gran Teoría Unificada (GUT).
Dado que los bosones X e Y median en la gran fuerza unificada, tendrían una masa inusualmente alta, cuya creación requiere más energía que el alcance de cualquier experimento actual con colisionadores de partículas. Significativamente, los bosones X e Y acoplan quarks (componentes de protones y otros) a leptones (como los positrones), lo que permite la violación de la conservación del número bariónico, permitiendo así la desintegración de los protones .
Sin embargo, el Hyper-Kamiokande ha puesto un límite inferior a la vida media del protón en alrededor de 10 34 años. [2] Dado que algunas grandes teorías unificadas, como el modelo de Georgi-Glashow, predicen una vida media menor que esta, entonces la existencia de los bosones X e Y, tal como los formula este modelo en particular, sigue siendo hipotética.
Un bosón X tendría los dos modos de desintegración siguientes : [1] : 442
donde los dos productos de desintegración en cada proceso tienen quiralidad opuesta ,
tu
es un quark arriba ,
d
es un antiquark plumón , y
mi+
es un positrón .
El bosón AY tendría los siguientes tres modos de desintegración : [1] : 442
dónde
tu
es un antiquark y
v
mies un antineutrino electrónico .
El primer producto de cada desintegración tiene quiralidad hacia la izquierda y el segundo tiene quiralidad hacia la derecha , lo que siempre produce un fermión con la misma dirección que se produciría con la desintegración de un bosón W , y un fermión con dirección contraria ("equivocado"). entregó").
Existen productos de desintegración similares para las otras generaciones de quarks y leptones .
En estas reacciones, ni el número leptónico ( L ) ni el número bariónico ( B ) se conservan por separado, pero sí la combinación B − L. Diferentes relaciones de ramificación entre el bosón X y su antipartícula (como es el caso del mesón K ) explicarían la bariogénesis . Por ejemplo, si un
X
+ /
X
− el par se crea a partir de energía y sigue las dos ramas descritas anteriormente:
reagrupando el resultado (
tu
+
tu
+
d
) +
mi−
= pag+
mi−
muestra que es un átomo de hidrógeno.
Los bosones X ± e Y ± se definen respectivamente como los seis Q = ±4/3y los seis Q = ±1/3componentes de los dos últimos términos de la representación adjunta 24 de SU(5) a medida que se transforma bajo el grupo del modelo estándar:
Los X e Y cargados positivamente llevan cargas anticolor (equivalente a tener dos cargas de color normales diferentes), mientras que los X e Y cargados negativamente llevan cargas de color normales, y los signos de los isospines débiles de los bosones Y son siempre opuestos a los signos de sus cargas eléctricas . En términos de su acción sobre los bosones X, rotan entre un índice de color y el índice de isospin-up débil , mientras que los bosones Y rotan entre un índice de color y el índice de isospin-down débil .
