Busca por matéria escura com partículas de vida longa no experimento CMS do LHC

Resumo

Atualmente, o Modelo Padrão das partículas e campos (MP) pode ser considerado uma teoria estabelecida, uma afirmação que se tornou ainda mais forte após a detecção do bóson de Higgs. Embora o MP seja a teoria que melhor descreve os fenômenos que ocorrem nas escalas das partículas subatômicas, existem observações experimentais que apontam para a existência da física além do modelo padrão. Uma das principais indicações que sustentam essa afirmação é a observação de várias anomalias gravitacionais que parecem sinalizar a presença de um novo tipo de matéria, estável, massiva e praticamente sem interação. A natureza microscópica desse novo tipo de matéria, denominada matéria escura, ainda não é conhecida. O objetivo deste projeto é buscar a Física além do modelo padrão com os dados coletados pelo experimento CMS, onde é possível descobrir evidências da produção de matéria escura. Dada a atual ausência de evidências da Nova Física com partículas de pronto decaimento, nos concentramos em modelos que apresentam tanto candidatos à matéria escura como partículas de vida longa. Propomos pesquisas com duas assinaturas diferentes - traços evanescentes e vértices deslocados - que podem surgir a partir desses modelos e prevemos uma análise completa do conjunto de dados combinado do Run 2 e Run 3 do experimento CMS. (AU)