Complementaridade em análises de modelos de matéria escura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Siqueira, Clarissa Martins
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18886
Resumo: The Dark Matter (DM) remains one of the most important open problems concerning Particle Physics and Cosmology. In face of this problem, we propose extensions of the Standard Model with possible Dark Matter candidates. In the supersymmetric version of the 331 model with right-handed neutrinos, we study the sneutrino as a DM candidate, we compute the relic abundance and scattering cross section in order to compare with the Planck and LUX results, respectively. We found good candidates in the TeV mass scale. Due to lack of WIMP observation in direct and collider experiments, other possible candidates have been extensively studied in the literature. In this sense, we study models with light DM mediated by Dark Photons, we compute different production modes, including thermally and non-thermally. In addition, we compute the annihilation and scattering cross-section in order to compare with results of Planck and XENON, respectively, and, with specific constraints on Dark Photons. We found viable candidates with mass in the MeV scale. Regarding indirect detection, we use Secluded Models, whose DM particles interact with meta-stable mediators that decay into Standard Model particles, to impose strong constraints on the annihilation cross section through experimental data looking for y−ray fluxes due to DM annihilation from Secluded WIMPs in dwarf spheroidal galaxies, using data from Fermi-LAT experiment, and the galactic center, using data from H.E.S.S. experiment. Finally, we analyze whether semi-annihilation models are able to provide a y−ray flux compatible with the excess observed by Fermi-LAT experiment, we found that the channel ME +ME ! ME + h provides a good fit to the data.
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spelling Complementaridade em análises de modelos de matéria escuraMatéria escuraAbundância relíquiaDetecção diretaDetecção indiretaComplementaridadeDark matterRelic abundanceDirect detectionIndirect detectionComplementaryCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAThe Dark Matter (DM) remains one of the most important open problems concerning Particle Physics and Cosmology. In face of this problem, we propose extensions of the Standard Model with possible Dark Matter candidates. In the supersymmetric version of the 331 model with right-handed neutrinos, we study the sneutrino as a DM candidate, we compute the relic abundance and scattering cross section in order to compare with the Planck and LUX results, respectively. We found good candidates in the TeV mass scale. Due to lack of WIMP observation in direct and collider experiments, other possible candidates have been extensively studied in the literature. In this sense, we study models with light DM mediated by Dark Photons, we compute different production modes, including thermally and non-thermally. In addition, we compute the annihilation and scattering cross-section in order to compare with results of Planck and XENON, respectively, and, with specific constraints on Dark Photons. We found viable candidates with mass in the MeV scale. Regarding indirect detection, we use Secluded Models, whose DM particles interact with meta-stable mediators that decay into Standard Model particles, to impose strong constraints on the annihilation cross section through experimental data looking for y−ray fluxes due to DM annihilation from Secluded WIMPs in dwarf spheroidal galaxies, using data from Fermi-LAT experiment, and the galactic center, using data from H.E.S.S. experiment. Finally, we analyze whether semi-annihilation models are able to provide a y−ray flux compatible with the excess observed by Fermi-LAT experiment, we found that the channel ME +ME ! ME + h provides a good fit to the data.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqA Matéria Escura (ME) permanece como um dos principais problemas em aberto no que concerne à Física de Partículas e Cosmologia. Diante deste problema, propõe-se extensões do Modelo Padrão de Física de Partículas com possíveis candidatos à ME. Na versão supersimétrica do modelo 331 com neutrinos de mão direita, estuda-se o sneutrino como possível candidato WIMP, computa-se a abundância relíquia e seção de choque de espalhamento, e compara-se com os experimentos Planck e LUX, respectivamente. Neste caso, mostra-se que há candidatos viáveis com massa na escala de TeV. Devido à ausência de sinais de WIMPs em experimentos de Detecção Direta e colisores, até então, outros possíveis candidatos vêm sendo amplamente estudados na literatura. Neste sentido, estuda-se o modelo com ME leve mediada por Fótons Escuros, abordando diferentes formas de produção da ME, incluindo térmica e não-termicamente. Além disso, são calculadas as seções de choque de aniquilação e espalhamento, de forma a comparar com os vínculos atuais do Planck e XENON, respectivamente, e com os vínculos sobre Fótons Escuros, com isto, são obtidos candidatos viáveis com massa na escala de MeV. No que se refere à detecção indireta, utilizando-se de Modelos confinados no setor escuro (Secluded Models), cuja partícula de ME se conecta com mediadores meta-estáveis que decaem em partículas do Modelo Padrão, impõe-se fortes vínculos sobre a seção de choque de aniquilação de ME através dos dados experimentais de busca por fluxos de raios−y provenientes de aniquilações de WIMPs Isoladas em galáxias esféricas anãs, utilizando dados do experimento Fermi-LAT, e no centro da galáxia, utilizando dados do experimento H.E.S.S.. Por fim, é feita uma análise sobre modelos de semi-aniquilação, com o intuito de checar se estes fornecem o excesso de raios−y, observado no centro da galáxia pelo Fermi-LAT, mostra-se que o canal ME +ME ! ME + h fornece um bom ajuste.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBSilva, Paulo Sérgio Rodrigues dahttp://lattes.cnpq.br/8563876963887343Siqueira, Clarissa Martins2020-12-27T20:32:13Z2019-05-202020-12-27T20:32:13Z2018-08-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18886porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-27T13:14:03Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18886Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-08-27T13:14:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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