Busca indireta de matéria escura com observatório de raios gama

• Processo: 24/23644-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Luiz Vitor de Souza Filho
• Beneficiário: João Vitor Brentigani Torezan
• 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): Análise de dados Astrofísica de partículas Matéria escura Observatório Cherenkov Telescope Array
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Dados | astrofísica de partículas | matéria escura | Observatório CTA | astrofísica de partículas

Resumo

Atualmente, é amplamente aceito que a densidade de matéria do Universo consiste principalmente em uma componente desconhecida, chamada Matéria Escura (DM). Acredita-se também que a DM seja formada por uma nova partícula elementar neutra, estável e não bariônica. Em ambientes de alta densidade do Universo, a DM pode se auto-aniquilar e produzir um sinal forte de raios gama. Entre todos os alvos possíveis, as galáxias anãs do Grupo Local são algumas das mais promissoras para descobertas devido ao seu grande conteúdo de DM, com até O(10³) vezes mais massa em DM do que em matéria visível, e a ausência de ruído de fundo astrofísico. Nenhum sinal de matéria escura foi detectado até o momento e os dados têm sido usados para reduzir o espaço de parâmetros permitido para partículas de matéria escura. Neste projeto, estudaremos modelos de física de partículas além do modelo padrão, incluindo modelos isolados e novos dupletos de escalares. Ao mesmo tempo, novos observatórios de raios gama estão se tornando operacionais. O Observatório Cherenkov Telescope Array (CTAO) vai melhorar a sensibilidade dos telescópios terrestres por um fator de 10, permitindo o estudo de fontes mais fracas. A comunidade internacional também está propondo a construção de um observatório de raios gama de grande campo de visão complementar ao CTAO na América do Sul. Por fim, o satélite FERMI continuará a coletar dados do céu completo nos próximos 5-10 anos. Este projeto tem como objetivo utilizar modelos e simulações para melhorar a sensibilidade à detecção de um sinal de matéria escura que será alcançada pelos futuros observatórios de raios gama.