Busca indireta de matéria escura com telescópios de raios gama presentes e futuros

• Processo: 21/09744-9
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
• Vigência (Término): 31 de julho de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Aion da Escóssia Melo Viana
• Beneficiário: Micael Jonathan Duarte Andrade
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/14893-3 - Fenômenos extremos no Centro Galáctico e busca indireta de matéria escura com raios gama, AP.JP
• Assunto(s): Análise de dados Astrofísica de altas energias Astrofísica de partículas Astronomia de raios gama

Resumo

Apesar das evidências crescentes de que a matéria escura astrofísica existe no Universo, sua natureza permanece indeterminada. Uma direção principal para a busca de matéria escura são as partículas massivas de fraca interação (WIMPs). Estas são partículas com massas na faixa GeV-TeV e força de interação na escala fraca. Em ambientes de alta densidade do Universo, a matéria escura pode se auto-aniquilar e produzir um forte sinal de raios gama. Galáxias anãs, aglomerados de galáxias e o Centro Galáctico são candidatos atrativos para abrigar tal sinal de raios gama de altas energias com intensidade considerável. Este projeto tem como objetivo estimar a sensibilidade dos detectores de raios gama atuais, como Fermi-LAT e HESS, bem como de futuros observatórios, como o Southern Wide field-ofview Gamma-ray Observatory (SWGO) e o Cherenkov Telescope Array (CTA), para detectar sinais de aniquilação de matéria escura nos alvos mais promissores do Universo. Uma atenção especial será dada aos diferentes modelos de distribuição de matéria escura nos diferentes alvos, a fim de selecionar os melhores objetos de estudo. Uma vez que algumas regiões podem ter forte emissão astrofísica não-térmica de raios gama, um cuidado especial será tomado para otimizar a estratégia de observação e as regiões de extração de sinal, a fim de aumentar a sensibilidade desses telescópios ao sinal de aniquilação de matéria escura. Eventualmente, a combinação das observações de todos os experimentos de raios gama pode ser usada para melhorar a sensibilidade a um sinal de matéria escura.