Novas Fronteiras na Detecção Indireta de Matéria Escura: Investigando as Capacidades de Futuros Observatórios Terrestres de Raios Gama

• Processo: 24/15560-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 15 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 14 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Aion da Escóssia Melo Viana
• Beneficiário: Aion da Escóssia Melo Viana
• Pesquisador Anfitrião: James Anthony Hinton
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max Planck Society, Heidelberg, Alemanha
• Vinculado ao auxílio: 21/01089-1 - Cherenkov Telescope Array: construção e primeiras descobertas, AP.ESP
• Assunto(s): Análise de dados Centro galáctico Inferência estatística Instrumentação Matéria escura Astrofísica de partículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Dados | Centro Galáctico | Inferência Estatística | instrumentação | matéria escura | telescópios de raios gama | Astrofísica de Partículas

Resumo

A natureza da matéria escura se destaca como um dos desafios mais intrigantes em física de partículas, astrofísica e cosmologia. O Centro Galáctico, com sua alta densidade de matéria escura e proximidade, é previsto como a fonte mais intensa de raios gama provindos da aniquilação ou decaimento dessas novas partículas, potencialmente superando outras regiões da galáxia por várias ordens de magnitude. Mesmo com um sinal de fundo significativo composto de várias fontes astrofísicas, o Centro Galáctico continua sendo uma das regiões mais promissoras para descobrir uma nova partícula massiva que explique a matéria escura. Este projeto se concentra na física de partículas e na modelagem astrofísica do sinal de matéria escura e das fontes de fundo na região do Centro Galáctico. O objetivo principal é aplicar novos métodos, baseados em técnicas de regressão multivariada e aprendizado de máquina, para separar as fontes sobrepostas nesta região, podendo assim detectar e caracterizar a componente de matéria escura com maior significância. Esses métodos serão usados ¿¿para implementar um esquema de análise de modelo multidimensional, que será aplicado para estudar a sensibilidade de futuros observatórios, como o Southern Wide field-of-view Gamma-ray Observatory (SWGO), na detecção de sinais de aniquilação ou decaimento de matéria escura da região do Centro Galáctico.