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Introdução a Física da Matéria Escura

Processo: 18/09895-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2018
Vigência (Término): 31 de agosto de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
Pesquisador responsável:Enrico Bertuzzo
Beneficiário:Fernanda Lima Matos
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Matéria escura   Cosmologia física   Nucleossíntese   Radiação cósmica

Resumo

Apesar das numerosas evidências experimentais que apontam à sua existência, a natureza da Matéria Escura (ME) continua sendo um dos maiores mistérios da Física contemporânea. Nesse projeto de Iniciação Científica visamos dar à aluna uma introdução à física da ME. Estudaremos primeiramente as observações experimentais do Fritz Zwicky e do grupo liderado por Vera Rubin, aprendendo como a medição das curvas de rotação das galáxias apontam à existência de uma componente escura de matéria, ou seja, uma componente de matéria que não interage eletromagneticamente. Após isso, focaremos nas evidências cosmológicas que possuímos em relação às propriedades da ME. Para tanto, daremos à aluna uma introdução à cosmologia moderna, começando com a métrica de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walkere continuando com o estudo da evolução térmica do universo primordial. Em particular, três assuntos que serão enfrentados com um certo detalhe são a nucleossíntese primordial, a recombinação e a geração do fundo cósmico de radiação. Dado o enorme conteúdo físico dessa última observável, a última parte das atividades focará no estudo detalhado das informações que o fundo cósmico de radiação pode fornecer sobre a quantidade de ME (e energia escura) presente no universo.