Introdução a Física da Matéria Escura

• Processo: 18/09895-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cmb | matéria escura | Física de partículas e cosmologia

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.