Fenomenologia de oscilações de neutrinos: teste do paradigma de três neutrinos

Resumo

Nos últimos anos uma série de diferentes experimentos mostraram que a oscilação de neutrinos tem despontado como a explicação mais robusta para a transição entre diferentes sabores de neutrinos produzidos no sol, na atmosfera terrestre e por fontes artificiais. O modelo preferido é o que temos três neutrinos leves que oscilam entre si com diferenças de massas e ângulos de mistura não nulos. Atualmente existe um programa de futuros experimentos de neutrinos que tem como objetivo a determinação precisa dos parâmetros de oscilação e em particular determinar a hierarquia de massas dos neutrinos e estabelecer se a simetria de conjugação de carga e paridade é violada no setor leptônico. Dentre estes estão sendo planejados diversos experimentos no FERMILAB, como experimentos de short-baseline, NoVa e DUNE que irão ter um papel muito relevante nesta determinação dos parâmetros. A excelente resolução em energia e poder de discriminação em experimentos com tecnologia de TPC em argônio nos permite vislumbrar uma nova geração de experimentos de neutrinos com capacidades de testar nova física além do paradigma de três neutrinos. Além disto, efeitos subdominantes podem ser mais evidentes e poderemos ter a manifestação de novos e exóticos fenômenos com neutrinos num futuro próximo. O principal objetivo deste projeto terá como foco em como testar e quantificar os novos e exóticos novos fenômenos de oscilações de neutrinos em facilities e com o experimento DUNE como um programa ambicioso que poderá contribuir neste aspecto. Em particular o detector perto de DUNE é ainda não completamente definido e podemos ter acesso a diferentes configurações que será muito útil para que os físicos teóricos possam propor a procura de sinais específicos para diferentes cenários. Neste estágio iremos fazer simulações de futuros experimentos de long-baseline são um dos objetivos primários deste projeto para obter a sensitividade a nova física. (AU)