Суперсимметричная тёмная материя

Среди астрономов существует почти всеобщее согласие в том, что большая часть массы Вселенной и большая часть массы Галактического гало являются тёмными. Многие аргументы указывают на то, что тёмная материя состоит из некоторой новой, ещё не открытой слабовзаимодействующей массивной частицы (WIMP). В настоящее время ведутся масштабные экспериментальные работы по обнаружению WIMP в гало. Наиболее перспективные методы включают прямое обнаружение в лабораторных детекторах с низким фоном и косвенное обнаружение посредством наблюдения энергичных нейтрино, возникающих при аннигиляции WIMP, накопившихся в Солнце и/или Земле. Среди многочисленных кандидатов в WIMP, возможно, наиболее обоснованным и, безусловно, наиболее разработанным теоретически является нейтралино — лёгкий суперпартнёр во многих суперсимметричных теориях. Мы рассматриваем минимальное суперсимметричное расширение Стандартной модели и обсуждаем перспективы обнаружения тёмной материи, состоящей из нейтралино. Подробно рассматривается расчёт космологической распространённости нейтралино и скоростей событий для схем как прямого, так и косвенного обнаружения; также обсуждаются астрофизические и лабораторные ограничения на суперсимметричные модели. Мы выделяем и уточняем неопределённости, связанные с физикой элементарных частиц, ядерной физикой и астрофизикой, которые входят на каждом этапе расчётов. Вкратце рассматриваются другие родственные кандидаты в тёмную материю и методы её обнаружения.