Construção de detector plástico sensível a posição para auxílio na busca por matéria escura

• Processo: 23/09290-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Nelson Carlin Filho
• Beneficiário: Arthur Luz Otoni
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Matéria escura Instrumentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cintiladores plásticos | fotomultiplicadoras de Silício | matéria escura | Instrumentação

Resumo

A ideia de matéria escura surgiu com base nas observações de interações gravitacionais em larga escala no universo. Tais observações verificaram que somente a interação gravitacional não explicava determinados fenômenos e, nesse sentido, surgiu um campo na física de partículas caracterizado pela procura e detecção daquilo do que seria feita a matéria escura. Atualmente, há 3 principais tipos de experimentos com esse intuito: colisões de partículas em grandes aceleradores (como o LHC), detecção direta e detecção indireta.Nesse contexto, surgiu o experimento de detecção direta COSINE-100, localizado no laboratório subterrâneo de Yangyang na Coreia do Sul, cujo objetivo é encontrar WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), um dos possíveis candidatos à matéria escura. Esse experimento procura detectar uma modulação anual na taxa de detecção dessas partículas devido ao movimento relativo da Terra em relação ao halo da Via Láctea, no qual estariamdistribuídas as WIMPs. Por ser um experimento bastante sensível, é imprescindível que a análise dos dados seja feita de forma a identificar o ruído e fundos e a isolar o que pode ser WIMP doque não pode. Assim, os objetivos desse projeto baseiam-se na construção de um detector demúons sensível à posição, que auxilie na separação do sinal produzido pelo múon do sinal produzido por uma possível interação com WIMPs no COSINE-100.