Busca indireta de matéria escura com o Observatório CTA

• Processo: 23/05909-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Luiz Vitor de Souza Filho
• Beneficiário: Marcos Vinicius Tomás Olegario
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/01089-1 - Cherenkov Telescope Array: construção e primeiras descobertas, AP.ESP
• Assunto(s): Astrofísica de partículas Matéria escura Observatório Cherenkov Telescope Array
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: astrofísica de partículas | matéria escura | Observatório CTA | astrofísica de partículas

Resumo

Dentro do paradigma atualmente aceito sobre o conteúdo do Universo, o grosso da matéria é feito de uma substância desconhecida, cuja existência é inferida por meio de sondas astrofísicas e cosmológicas de natureza diversa. Conhecida como Matéria Escura (DM), é muito provavelmente uma partícula não pertencente ao Modelo Padrão da Física de Partículas e constitui cerca de 85% da matéria total do Universo. Acredita-se também que a DM seja formado por uma nova partícula elementar neutra, estável e não bariônica. Em ambientes de alta densidade do Universo, como galáxias esferoidais anãs (dSph), galáxias satélites da Via Láctea como a Grande Nuvem de Magalhães (LMC), aglomerados de galáxias e o Centro Galáctico (GC), DM pode se auto-aniquilar e produzir uma forte sinal de raios gama. Propomos investigar as potencialidades dos telescópios de raios gama, em particular do CTA, para detectar um sinal de matéria escura. Este projeto é focado na modelagem astrofísica do sinal e do background com o objetivo de buscar as melhores fontes candidatas e os melhores métodos de análise. O principal objetivo da atividade proposta é introduzir o aluno no contexto da pesquisa, por meio do estudo de um dos principais tópicos da física de altas energias: a busca indireta da matéria escura.