Busca indireta de matéria escura com o detector AMS-02

• Processo: 14/19149-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de fevereiro de 2015 - 31 de janeiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Manuela Vecchi
• Beneficiário: Manuela Vecchi
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 14/50747-8 - Indirect dark matter search with AMS-02 data, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/25202-3 - Detecção de pósitrons com o detector AMS-02 e implicações fenomenológicas, BP.IC; 16/10222-9 - Detecção de elétrons com o detector AMS-02, BP.MS; 15/13533-2 - Simulação de eventos de matéria escura detectados pelo experimento AMS-02, BP.IC
• Assunto(s): Astrofísica Matéria escura Raios cósmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antimatéria | astrofísica | matéria escura | raios cosmicos | Astrofisica de particulas

Resumo

A busca por antimatéria primordial e a compreensão da natureza da matéria escura são dois dos temas mais fascinantes em aberto na física moderna. O estudo destes temas através da detecção de raios cósmicos constituem os pilares centrais desta proposta. Os modelos teóricos preveem um fluxo significativo de pósitrons e anti prótons produtos na aniquilação da matéria escura, que poderiam ser detectados por possuírem um espectro de energia muito diferente do produzido em fontes astrofísicas. Partículas aceleradas em fontes astrofísicas são geradas com espectros contínuos em forma de lei de potência, enquanto que o espectro decorrente da aniquilação de matéria escura mostraria um corte abrupto caracterizado pela massa das partículas de matéria escura. O presente projeto propõe a criação de um novo grupo de pesquisa no Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) focado na busca de matéria escura em raios cósmicos. Este projeto viabilizará a inclusão do IFSC-USP como a primeira instituição da América do Sul membro da colaboração AMS-02, que projetou e construiu um detector em operação no espaço há três anos. A principal atividade do grupo no IFSC-USP será a análise dos dados coletados pelo AMS. Usando sofisticados algoritmos de computador, desenvolveremos contribuições originais referentes à identificação de partículas e redução de ruído nos sinais medidos pelo AMS. Em paralelo, a interpretação fenomenológica dos resultados do AMS também será realizada, visando contribuir para o nosso conhecimento da matéria escura. (AU)

Publicações científicas

(14)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BOUDAUD, M.; BUENO, E. F.; CAROFF, S.; GENOLINI, Y.; POULIN, V.; POIREAU, V.; PUTZE, A.; ROSIER, S.; SALATI, P.; VECCHI, M.. The pinching method for Galactic cosmic ray positrons: Implications in the light of precision measurements. Astronomy & Astrophysics, v. 605, SEP 2017. (15/13533-2, 14/50747-8, 14/19149-7)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; et al. Observation of Complex Time Structures in the Cosmic-Ray Electron and Positron Fluxes with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 121, n. 5, JUL 31 2018. (15/50378-5, 14/19149-7)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; ALPAT, B.; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; et al. Observation of Fine Time Structures in the Cosmic Proton and Helium Fluxes with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 121, n. 5, JUL 31 2018. (15/50378-5, 14/19149-7, 16/10222-9)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; ALPAT, B.; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; et al. Towards Understanding the Origin of Cosmic-Ray Electrons. Physical Review Letters, v. 122, n. 10, MAR 13 2019. (14/19149-7)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; BARRIN, L.; et al. Towards Understanding the Origin of Cosmic-Ray Positrons. Physical Review Letters, v. 122, n. 4, JAN 29 2019. (14/19149-7)

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AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; et al. Observation of New Properties of Secondary Cosmic Rays Lithium, Beryllium, and Boron by the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 120, n. 2, JAN 11 2018. (15/50378-5, 14/19149-7, 16/10222-9)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; ALPAT, B.; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; et al. Observation of the Identical Rigidity Dependence of He, C, and O Cosmic Rays at High Rigidities by the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 119, n. 25, DEC 18 2017. (15/50378-5, 14/19149-7, 16/10222-9)

GENOLINI, YOANN; SERPICO, PASQUALE D.; BOUDAUD, MATHIEU; CAROFF, SAMI; POULIN, VIVIAN; DEROME, LAURENT; LAVALLE, JULIEN; MAURIN, DAVID; POIREAU, VINCENT; ROSIER, SYLVIE; et al. Indications for a High-Rigidity Break in the Cosmic-Ray Diffusion Coefficient. Physical Review Letters, v. 119, n. 24, DEC 15 2017. (14/19149-7, 14/50747-8)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; ALPAT, B.; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; et al. Precision Measurement of Cosmic-Ray Nitrogen and its Primary and Secondary Components with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 121, n. 5, JUL 31 2018. (15/50378-5, 14/19149-7, 16/10222-9)

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AGUILAR, M.; AISA, D.; ALPAT, B.; ALVINO, A.; AMBROSI, G.; ANDEEN, K.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; et al. Precision Measurement of the Proton Flux in Primary Cosmic Rays from Rigidity 1 GV to 1.8 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 114, n. 17, APR 30 2015. (14/19149-7, 14/50747-8)

AGUILAR, M.; CAVASONZA, L. ALI; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; BARRIN, L.; BARTOLONI, A.; et al. Properties of Cosmic Helium Isotopes Measured by the Alpha Magnetic Spectrometer. Physical Review Letters, v. 123, n. 18, NOV 1 2019. (14/19149-7)

AGUILAR, M.; ALPAT, B.; AMBROSI, G.; ARRUDA, L.; ATTIG, N.; AUPETIT, S.; AZZARELLO, P.; BACHLECHNER, A.; BARAO, F.; BARRAU, A.; et al. Antiproton Flux, Antiproton-to-Proton Flux Ratio, and Properties of Elementary Particle Fluxes in Primary Cosmic Rays Measured with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. Physical Review Letters, v. 117, n. 9, p. 10-pg., 2016-08-26. (14/50747-8, 14/19149-7)