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Nova Física com Mediadores Leves

Texto completo
Autor(es):
Ana Luisa Foguel da Silva
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: São Paulo.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
Data de defesa:
Membros da banca:
Renata Zukanovich Funchal; Andre Paniago Lessa; Leandro Salazar de Paula
Orientador: Renata Zukanovich Funchal
Resumo

Dentre as possíveis extensões além do Modelo Padrão, a adição de um novo grupo de gauge abeliano U(1) é um dos modelos mais mínimos e simples que se poderia imaginar. No cenário dito oculto, o bóson vetorial escuro associado à simetria extra interage com o setor do MP através de um termo de mistura cinética com o bóson medidor da hipercarga, enquanto que para o caso genérico também podemos permitir acoplamentos diretos com os férmions do MP. Nesta dissertação, iremos focar em dois estudos diferentes relacionados a esta extensão U(1). No primeiro, seguindo a abordagem do modelo VMD (vector meson dominance), nós calculamos, pela primeira vez, os decaimentos de bósons vetoriais em estados finais hadrônicos praticamente arbitrários. Os efeitos das melhorias no cálculo hadrônico resultam em modificações substanciais nas larguras de decaimento e nas razões de ramificação do bóson escuro, até mesmo podendo afetar os limites experimentais em certos casos. Os resultados de nossa implementação hadrônica podem ser encontrados no pacote em python DeLiVeR que foi disponibilizado publicamente. Na segunda parte desta dissertação, nós consideramos uma realização ultravioleta para a extensão U(1) em que um novo singleto escalar que se mistura com o bóson de Higgs do MP e gera a massa do bóson escuro é adicionado. Nós estudamos as restrições dos testes de precisão eletrofracos em tal modelo, bem como as implicações fenomenológicas de dois tipos diferentes de buscas experimentais. Na primeira, nós simulamos o sinal do decaimento do Higgs em dois fótons escuros, que por sua vez decaem em muons, para obter os limites dos experimentos ATLAS e CMS no espaço de parâmetros do modelo. Na segunda, restringimos o ângulo de mistura escalar através da razão de ramificação do decaimento invisível do kaon em um píon, conforme limitado pelo experimento KOTO. (AU)

Processo FAPESP: 20/00174-2 - Neutrinos e mediadores leves
Beneficiário:Ana Luisa Foguel da Silva
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado