Buscas por matéria escura leve em detectores à base de gases nobres liquefeitos e silício

• Processo: 24/08123-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Edivaldo Moura Santos
• Beneficiário: Pedro Zilves Maio Ventura
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/11489-7 - Em busca da matéria escura, AP.ESP
• Assunto(s): Matéria escura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Charged coupled devices | CONNIE Collaboration | Dark Matter | DarkSide Collaboration | Liquified noble gases | OSCURA Collaboration | Matéria escura

Resumo

O projeto de doutorado aqui proposto tem como foco a busca por sinais de espalhamento de matéria escura tanto com o núcleo quanto com a eletrosfera de átomos de gases nobres liquefeitos, como argônio (LAr) e xenônio (LXen), quanto de silício. No caso de gases nobres liquefeitos, espera-se que tais sinais possam ser detectados na forma de luz de cintilação ou de ionização em câmaras temporais de fase dupla (TPC). Para silício, uma técnica promissora é aquela empregando CCDs totalmente depletadas onde o espalhamento daria origem a eventos limitados por difusão. Uma vez que a região de massas de matéria escura acima de 10 GeV/c2 já foi bastante explorada, a atenção se volta agora à região sub-GeV e nela, uma hipotética interação com a eletrosfera dos átomos-alvo também passa a ser explorada. Dessa forma, especial atenção será dada à quantificação da sensitividade de detecção de experimentos futuros à base de TPCs de fase dupla de LAr como DarkSide-20k. As perspectivas para experimentos baseados em CCDs totalmente depletadas e de baixíssimo ruído eletrônico (Skipper CCDs) como aquelas usadas nos experimentos CONNIE e OSCURA também serão exploradas.