Dissertação de Mestrado #684 – João Pedro Carvalho Corrêa – 05/09/2022

Existem pelo menos dois problemas em aberto na física de partículas elementares que desafiam nossa compreensão da composição e das interações fundamentais no universo. A primeira é a evidência da existência de um tipo diferente de matéria, conhecida como Matéria Escura, e a segunda é a discordância entre o valor experimental e teórico previsto do momento magnético do múon, conhecido como anomalia do g-2 do múon. Ambos os problemas podem ser resolvidos considerando uma extensão do grupo de simetria de gauge das interações eletrofracas do Modelo Padrão para a simetria SU$(2)_{L}\otimes$U$(1)_{L}\otimes$U$ (1)_{L_{\mu}-L_{\tau}}$. O ingrediente chave para resolver esses dois problemas é que o modelo considerado possui uma partícula fermiônica neutra e estável, que produz uma abundância de relíquias de matéria escura de acordo com os experimentos. Esta partícula acopla-se às partículas do Modelo Padrão através de um bóson de gauge $Z’$ que faz uma contribuição extra para a anomalia do $g-2$ do múon. Desta forma, ambos os problemas estão conectados neste modelo. Nesta dissertação estudamos como os acoplamentos e as massas do modelo podem ser fixados usando resultados experimentais recentes. Ao fazermos isso, concluímos que as massas da matéria escura e do bóson $Z’$ estão na faixa de $1-50$ MeV, o que nos dá uma solução mínima para esses problemas intrigantes. Finalmente, o modelo também nos dá uma contribuição para $\Delta N_{\text{eff}}$ que pode aliviar a tensão na constante de Hubble.

Tópico: Defesa de Dissertação – João Pedro Carvalho Corrêa
Hora: 5 set. 2022 03:00 da tarde São Paulo

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