Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics
| Ano de defesa: | 2024 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/59881 |
Resumo: | The Standard Model of Particle Physics is one of the best theoretical models in the history of physics. However, there is a growing number of pieces of evidence pointing to the fact that the model is, in fact, incomplete. In this work, we discuss the existence and properties of extensions to the Standard Model called Dark Sectors, presenting methods of detection for these new particles and possible candidates, such as WIMP dark matter, Axion-Like Particles, and the Dark Photon. Firstly, we use a famous extension to the Standard Model known as the Two Higgs Doublet Model augmented by a new U(1)Lµ−Lτ gauge symmetry to propose a solution to the muon anomalous magnetic moment tension while presenting a viable dark matter candidate simultaneously. Then, we propose an experiment for searching dark sector particles in Brazil by repurposing some subsystems of the currently inactive UVX synchrotron light generator, named “Search for Dark Sectors” (SeDS). Within the framework of SeDS, we find that, if constructed, this experiment has the potential to produce appealing results in the search for dark photons and Axion-Like Particles, being able to search for regions on the parameter space {mA′, ϵ2} for dark photons and {gaee, ma} for the Axion-Like particles that are currently unexplored by other experiments in the literature, thus being a promising experiment in the search for dark sectors. |
| id |
UFRN_a67e976e16ca5aefbe087a551b2019d6 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufrn.br:123456789/59881 |
| network_acronym_str |
UFRN |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physicsFísicaSetores escurosMatéria escuraFótons escurosPartículas Áxion-LikeSeDSCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAThe Standard Model of Particle Physics is one of the best theoretical models in the history of physics. However, there is a growing number of pieces of evidence pointing to the fact that the model is, in fact, incomplete. In this work, we discuss the existence and properties of extensions to the Standard Model called Dark Sectors, presenting methods of detection for these new particles and possible candidates, such as WIMP dark matter, Axion-Like Particles, and the Dark Photon. Firstly, we use a famous extension to the Standard Model known as the Two Higgs Doublet Model augmented by a new U(1)Lµ−Lτ gauge symmetry to propose a solution to the muon anomalous magnetic moment tension while presenting a viable dark matter candidate simultaneously. Then, we propose an experiment for searching dark sector particles in Brazil by repurposing some subsystems of the currently inactive UVX synchrotron light generator, named “Search for Dark Sectors” (SeDS). Within the framework of SeDS, we find that, if constructed, this experiment has the potential to produce appealing results in the search for dark photons and Axion-Like Particles, being able to search for regions on the parameter space {mA′, ϵ2} for dark photons and {gaee, ma} for the Axion-Like particles that are currently unexplored by other experiments in the literature, thus being a promising experiment in the search for dark sectors.Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO Modelo Padrão de Física de Partículas é um dos melhores modelos teóricos na história da física. Entretanto, existe um número crescente de evidências que indicam que o modelo padrão está incompleto. Neste trabalho, discutimos a existência e as propriedades de extensões ao Modelo Padrão chamadas de Setores Escuros, apresentando métodos de detecção dessas novas partículas assim como possíveis candidatos, como a matéria escura WIMP, partículas Axion-Like e o fóton escuro. Inicialmente, utilizamos uma extensão famosa do Modelo Padrão conhecida como Modelo de Dois Dubletos de Higgs com a adição de uma nova simetria de gauge U(1)Lµ−Lτ para propor uma possível solução para a tensão no momento magnético anômalo do múon ao mesmo tempo que apresentamos um candidato viável à matéria escura. Baseando-se nisso, propomos um experimento para a busca de partículas de setores escuros no Brasil através da reutilização do atualmente inativo gerador de luz síncrotron UVX, chamado de “Search for Dark Sectors” (SeDS). Na análise da proposta do SeDS encontramos que, caso construído, esse experimento tem o potencial de gerar resultados importantes na busca de fótons escuros e partículas do tipo Áxion-Like, sendo capaz de buscar por uma regiões do espaço de parâmetros {mA′, ϵ2} para os fótons escuros e {gaee, ma} para as partículas Áxion-Like que ainda não foram exploradas por outros experimentos na literatura, representando um experimento promissor na busca por setores escuros.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAQueiroz, Farinaldo da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-4749-9107http://lattes.cnpq.br/6174949745385699https://orcid.org/0000-0002-7141-5532http://lattes.cnpq.br/9966377792236208Vasconcelos, Manoel Silva deSilva Júnior, RaimundoMendes, Tereza Cristina da RochaMelo, Téssio Rogério Nobrega Borja deGonçalves, Victor Paulo BarrosJesus, Álvaro Santos de2024-08-26T20:09:43Z2024-08-26T20:09:43Z2024-04-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfJESUS, Álvaro Santos de. Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics. Orientador: Dr. Farinaldo da Silva Queiroz. 2024. 145f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/59881info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2024-08-26T20:10:10Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/59881Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2024-08-26T20:10:10Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| title |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| spellingShingle |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics Jesus, Álvaro Santos de Física Setores escuros Matéria escura Fótons escuros Partículas Áxion-Like SeDS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| title_short |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| title_full |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| title_fullStr |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| title_full_unstemmed |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| title_sort |
Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics |
| author |
Jesus, Álvaro Santos de |
| author_facet |
Jesus, Álvaro Santos de |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Queiroz, Farinaldo da Silva https://orcid.org/0000-0002-4749-9107 http://lattes.cnpq.br/6174949745385699 https://orcid.org/0000-0002-7141-5532 http://lattes.cnpq.br/9966377792236208 Vasconcelos, Manoel Silva de Silva Júnior, Raimundo Mendes, Tereza Cristina da Rocha Melo, Téssio Rogério Nobrega Borja de Gonçalves, Victor Paulo Barros |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Jesus, Álvaro Santos de |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Física Setores escuros Matéria escura Fótons escuros Partículas Áxion-Like SeDS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| topic |
Física Setores escuros Matéria escura Fótons escuros Partículas Áxion-Like SeDS CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| description |
The Standard Model of Particle Physics is one of the best theoretical models in the history of physics. However, there is a growing number of pieces of evidence pointing to the fact that the model is, in fact, incomplete. In this work, we discuss the existence and properties of extensions to the Standard Model called Dark Sectors, presenting methods of detection for these new particles and possible candidates, such as WIMP dark matter, Axion-Like Particles, and the Dark Photon. Firstly, we use a famous extension to the Standard Model known as the Two Higgs Doublet Model augmented by a new U(1)Lµ−Lτ gauge symmetry to propose a solution to the muon anomalous magnetic moment tension while presenting a viable dark matter candidate simultaneously. Then, we propose an experiment for searching dark sector particles in Brazil by repurposing some subsystems of the currently inactive UVX synchrotron light generator, named “Search for Dark Sectors” (SeDS). Within the framework of SeDS, we find that, if constructed, this experiment has the potential to produce appealing results in the search for dark photons and Axion-Like Particles, being able to search for regions on the parameter space {mA′, ϵ2} for dark photons and {gaee, ma} for the Axion-Like particles that are currently unexplored by other experiments in the literature, thus being a promising experiment in the search for dark sectors. |
| publishDate |
2024 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2024-08-26T20:09:43Z 2024-08-26T20:09:43Z 2024-04-05 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
JESUS, Álvaro Santos de. Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics. Orientador: Dr. Farinaldo da Silva Queiroz. 2024. 145f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/59881 |
| identifier_str_mv |
JESUS, Álvaro Santos de. Search for dark sectors: beyond the standard model of particle physics. Orientador: Dr. Farinaldo da Silva Queiroz. 2024. 145f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. |
| url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/59881 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
| instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
| instacron_str |
UFRN |
| institution |
UFRN |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
| collection |
Repositório Institucional da UFRN |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@bczm.ufrn.br |
| _version_ |
1855758728742043648 |