Construção e Testes de um Detector de Fótons Escuros

• Processo: 24/04813-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Nelson Carlin Filho
• Beneficiário: Pedro Gabriel Kiss Galera
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Matéria escura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: detector a gás | fóton escuro | matéria escura

Resumo

A existência da matéria escura é, há várias décadas, um fato muito bem estabelecido e aceito pela comunidade científica, devido a sua clara influência sobre as interações gravitacionais no universo, que tem sido observados desde que Fritz Zwicky detectou uma discrepância nas medições indiretas da gravidade e quantidade de massa doaglomerado de Coma. Entretanto, as observações gravitacionais não são suficientes para adeterminação da natureza da matéria escura, sendo este um dos grandes paradigmas da física moderna. Assim, é necessário considerar a possibilidade de diferentes interações não gravitacionais entre a matéria escura e a matéria comum (modelo padrão - SM). Pretende-se investigar a existência de fótons escuros, partículas hipotéticas do chamadosetor oculto (hidden sector - HS), que atuariam como mediadores das interações com o modelo padrão. Portanto, o objetivo deste projeto é a construção de um detector multi-cátodo para a detecção de fótons escuros, explorando um possível efeito áxio-elétrico em metais, onde o sinal dos fótons seria encontrado detectando eventos gerados por elétrons únicos. Dentro do grupo de pesquisa, este trabalho em específico tem como funçãodesignada lidar com os dados dos testes iniciais dos sinais de fundo, testes com uma fonte radioativa de Ferro-55, determinação das tensões ideais e a separação dos sinais provenientes de elétrons únicos.