Indo além do paradigma de monojatos na procura por matéria escura no LHC e em aceleradores futuros

• Processo: 19/01056-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Acordo de Cooperação: University of Southampton
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Sergio Ferraz Novaes
• Beneficiário: Sergio Ferraz Novaes
• Pesquisador Responsável no exterior: Alexander Belyaev
• Instituição Parceira no exterior: University of Southampton, Inglaterra
• Instituição Sede: Núcleo de Computação Científica (NCC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Pedro Galli Mercadante ; Thiago Rafael Fernandez Perez Tomei
• Vinculado ao auxílio: 13/01907-0 - Centro de Pesquisa e Análise de São Paulo, AP.TEM
• Assunto(s): Física de alta energia Física teórica Física além do modelo padrão Matéria escura Solenoide de múon compacto Grande Colisor de Hádrons
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Beyond Standard Model | Compact Muon Solenoid | Hl-Lhc | Large Hadron Collider | matéria escura | Física Experimental de Altas Energias

Resumo

Esta proposta desenvolverá novas estratégias para a exploração da Matéria Escura (ME) utilizando a sinergia do grupo de Física Teórica de Altas Energias da Universidade de Southampton (Reino Unido) e do grupo de Física Experimental de Altas Energias das Universidades de São Paulo - UNESP e UFABC, e transformará essa sinergia em uma colaboração eficaz para estudar um dos tópicos mais avançados em física de partículas. A descoberta do bóson de Higgs abriu um novo capítulo para a compreensão da física além do Modelo Padrão, que deve abordar as falhas fundamentais do Modelo Padrão, incluindo uma das principais - Matéria Escura. A determinação da natureza da ME é um dos problemas mais fundamentais da física de partículas e da cosmologia. Se a ME é leve o suficiente e interage com partículas do Modelo Padrão diretamente ou através de alguns mediadores com uma força que não seja a gravitacional, ela pode ser sondada no LHC ou em futuros aceleradores de partículas, ou em buscas diretas e indiretas complementares em outros experimentos. Para decodificar a natureza da ME precisamos fazer o melhor possível para encontrar um sinal, usando diferentes canais, no entanto, na ausência de um sinal de ME direto, devemos nos preparar também para sua descoberta e identificação. Portanto, propomos combinar a experiência experimental do lado brasileiro e a expertise teórica do lado de Southampton para criar uma colaboração duradoura sustentável para explorar as teorias de ME e suas novas assinaturas, incluindo o desaparecimento de traços e vértices deslocados de partículas com longa meia vida além de mecanismos de produção ainda não bem explorados, como o processo de fusão de bósons vetoriais (VBF). Estudantes de doutorado e pesquisadores de pós-doutorado estarão envolvidos de ambos os lados. Os estudantes de doutoramento receberão a respectiva formação que lhes permitirá realizar pesquisas independentes na fase posterior do projeto. O treinamento será feito na forma de minicursos em ambos os locais - Brasil e Reino Unido - e será dedicado aos aspectos teóricos e experimentais da proposta. (AU)