Matéria escura e a anomalia do momento magnético do múon no modelo U(1)Lµ−Lτ

• Autor(a) principal: João Pedro Carvalho Corrêa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/50036
• topic: Física de partículas; Matéria escura; Momento magnético anômalo do múon; Física além do modelo padrão; Física de partículas; Matéria escura; Muons

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⊗U(1)L⊗U(1)Lµ−Lτ. 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 ∆Neff que pode aliviar a tensão na constante de Hubble.