Momento magnético anômalo do múon e μ → e γ além do modelo padrão

• Autor(a) principal: Leal, Luighi Pierre Santos
• 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-20042021-010001/
• topic: Momento magnético do múon; Decaimento do múon em elétron e fóton; Simetria left-right; Mecanismo de seesaw; Muon magnetic moment; Muon decay to electron and photon; Left-right symmetry; Seesaw mechanism

Os experimentos de alta precisão em física de partículas servem como testes rigorosos do Modelo Padrão. A medida experimental do momento magnético anômalo do múon indica uma diferença significativa entre esse valor e a previsão do Modelo Padrão, o que pode ser um indicativo de nova física. Além disso, muitas teorias que se propõem a explicar essa discrepância podem gerar contribuições para o decaimento μ → e γ com magnitudes muito superiores à previsão do Modelo Padrão, o que pode ser medido experimentalmente em experimentos futuros. Nesse trabalho formalizamos como obter essas contribuições em Teoria Quântica de Campos, destacando a relação entre esses observáveis. Introduzimos também as integrais de Passarino-Veltman, bem como a ferramenta dos projetores, que foram utilizadas no cálculo das contribuições. Com isso, estudamos diversas contribuições eletrofracas para esses observáveis, incluindo interações com bósons escalares e vetoriais, neutros e carregados, de onde obtivemos expressões analíticas para essas contribuições e discutimos os casos em que elas podem explicar o valor experimental do momento magnético do múon, respeitando os limites experimentais do decaimento. Por fim, aplicamos os resultados obtidos em uma teoria com simetria left-right, onde estudamos dois tipos de mecanismos de seesaw que podem surgir no contexto desse modelo e analisamos o efeito das novas partículas nos observáveis em que estamos interessados.