Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Manzato, Bruno Basso
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-163743/
Resumo: A natureza da matéria escura é um dos principais assuntos de estudo da atualidade. Apesar de podermos inferir sua presença no universo, por exemplo, através da observação de seus efeitos gravitacionais, sua composição ainda é alvo de debate. Para resolver essa questão, muitos experimentos foram e estão sendo realizados. Até o presente momento, nenhum deles mostrou evidências suficientes para uma conclusão definitiva. Contudo, um deles, o experimento DAMA/LIBRA, clama ter alcançado resultados conclusivos sobre a natureza da matéria escura ao observar uma modulação anual nos eventos obtidos em seus cintiladores de cristal de NaI(Tl), apesar de tais resultados não serem confirmados pelos demais experimentos. A fim de obter um veredito sobre o resultado do experimento DAMA/LIBRA, foi idealizado o experimento COSINE-100, que utiliza os mesmos tipos de detectores para confirmar ou refutar as observações do DAMA/LIBRA. O experimento COSINE-100 está em operação desde 2016 no laboratório de Yangyang (Y2L), Coreia do Sul. Para garantir uma boa análise de dados, há um grande esforço no estudo de radiações de fundo presentes no experimento, além de sua prevenção com várias camadas de blindagem ativa e passiva. A radiação de múons é uma candidata à explicação dos resultados do experimento DAMA/LIBRA por também apresentar uma modulação anual e poder causar eventos com energia semelhante ao esperado para matéria escura nos detectores de cristal. A fim de aprofundar o estudo desse tipo de radiação e melhorar a seleção de eventos do experimento, neste trabalho, são estudados métodos de reconstrução de trajetória de múons, assim como a direção do seu fluxo através do arranjo experimental.
id USP_387c0afce6b770f467d7b7c5cd6dc112
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-20102021-163743
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100Dark matter search through direct detection: reconstruction and study of events generated by muons in the COSINE-100 experimentCOSINE-100COSINE-100Dark matterMatéria escuramuonsmúonsreconstrução de trajetóriatrajectory reconstructionA natureza da matéria escura é um dos principais assuntos de estudo da atualidade. Apesar de podermos inferir sua presença no universo, por exemplo, através da observação de seus efeitos gravitacionais, sua composição ainda é alvo de debate. Para resolver essa questão, muitos experimentos foram e estão sendo realizados. Até o presente momento, nenhum deles mostrou evidências suficientes para uma conclusão definitiva. Contudo, um deles, o experimento DAMA/LIBRA, clama ter alcançado resultados conclusivos sobre a natureza da matéria escura ao observar uma modulação anual nos eventos obtidos em seus cintiladores de cristal de NaI(Tl), apesar de tais resultados não serem confirmados pelos demais experimentos. A fim de obter um veredito sobre o resultado do experimento DAMA/LIBRA, foi idealizado o experimento COSINE-100, que utiliza os mesmos tipos de detectores para confirmar ou refutar as observações do DAMA/LIBRA. O experimento COSINE-100 está em operação desde 2016 no laboratório de Yangyang (Y2L), Coreia do Sul. Para garantir uma boa análise de dados, há um grande esforço no estudo de radiações de fundo presentes no experimento, além de sua prevenção com várias camadas de blindagem ativa e passiva. A radiação de múons é uma candidata à explicação dos resultados do experimento DAMA/LIBRA por também apresentar uma modulação anual e poder causar eventos com energia semelhante ao esperado para matéria escura nos detectores de cristal. A fim de aprofundar o estudo desse tipo de radiação e melhorar a seleção de eventos do experimento, neste trabalho, são estudados métodos de reconstrução de trajetória de múons, assim como a direção do seu fluxo através do arranjo experimental.The nature of dark matter is one of the main subjects of study today. Although we can infer its presence in the universe, for example, through observation of its gravitational effects, its composition is still in debate. To resolve this issue, many experiments have been and are being carried out. To date, none of them has shown sufficient evidence for a definitive conclusion. However, one of them, the DAMA/LIBRA experiment, claims to have achieved conclusive results on the nature of dark matter by observing an annual modulation in the events obtained in its NaI(Tl) crystal scintillators, although such results are not confirmed by other experiments. To obtain a verdict on the result of the DAMA/LIBRA experiment, the COSINE-100 experiment was idealized, which uses the same type of detectors to confirm or refute the observations of the DAMA/ LIBRA. The COSINE-100 experiment has been in operation since 2016 at the Yangyang laboratory (Y2L), South Korea. To ensure good data analysis, there is a great deal of effort in the study of background radiation present in the experiment, in addition to its prevention with various active and passive shielding layers. One of the most important radiations studied are muons, which can be candidates for explaining the results of the DAMA/LIBRA experiment, as they also present an annual modulation and can cause events with energy similar to that expected for dark matter in crystal detectors. In order to deepen the study of this type of radiation and improve the selection of events in the experiment, in this work methods for reconstructing the trajectory of muons, as well as the direction of their flow through the experimental setup are studied.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarlin Filho, NelsonManzato, Bruno Basso2021-09-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-163743/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-10-21T19:53:02Zoai:teses.usp.br:tde-20102021-163743Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-10-21T19:53:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
Dark matter search through direct detection: reconstruction and study of events generated by muons in the COSINE-100 experiment
title Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
spellingShingle Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
Manzato, Bruno Basso
COSINE-100
COSINE-100
Dark matter
Matéria escura
muons
múons
reconstrução de trajetória
trajectory reconstruction
title_short Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
title_full Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
title_fullStr Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
title_full_unstemmed Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
title_sort Busca da matéria escura por meio de detecção direta: reconstrução e estudo de eventos gerados por múons no experimento COSINE-100
author Manzato, Bruno Basso
author_facet Manzato, Bruno Basso
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Carlin Filho, Nelson
dc.contributor.author.fl_str_mv Manzato, Bruno Basso
dc.subject.por.fl_str_mv COSINE-100
COSINE-100
Dark matter
Matéria escura
muons
múons
reconstrução de trajetória
trajectory reconstruction
topic COSINE-100
COSINE-100
Dark matter
Matéria escura
muons
múons
reconstrução de trajetória
trajectory reconstruction
description A natureza da matéria escura é um dos principais assuntos de estudo da atualidade. Apesar de podermos inferir sua presença no universo, por exemplo, através da observação de seus efeitos gravitacionais, sua composição ainda é alvo de debate. Para resolver essa questão, muitos experimentos foram e estão sendo realizados. Até o presente momento, nenhum deles mostrou evidências suficientes para uma conclusão definitiva. Contudo, um deles, o experimento DAMA/LIBRA, clama ter alcançado resultados conclusivos sobre a natureza da matéria escura ao observar uma modulação anual nos eventos obtidos em seus cintiladores de cristal de NaI(Tl), apesar de tais resultados não serem confirmados pelos demais experimentos. A fim de obter um veredito sobre o resultado do experimento DAMA/LIBRA, foi idealizado o experimento COSINE-100, que utiliza os mesmos tipos de detectores para confirmar ou refutar as observações do DAMA/LIBRA. O experimento COSINE-100 está em operação desde 2016 no laboratório de Yangyang (Y2L), Coreia do Sul. Para garantir uma boa análise de dados, há um grande esforço no estudo de radiações de fundo presentes no experimento, além de sua prevenção com várias camadas de blindagem ativa e passiva. A radiação de múons é uma candidata à explicação dos resultados do experimento DAMA/LIBRA por também apresentar uma modulação anual e poder causar eventos com energia semelhante ao esperado para matéria escura nos detectores de cristal. A fim de aprofundar o estudo desse tipo de radiação e melhorar a seleção de eventos do experimento, neste trabalho, são estudados métodos de reconstrução de trajetória de múons, assim como a direção do seu fluxo através do arranjo experimental.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-09-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-163743/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-163743/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090903566974976

Registros relacionados