Orientador: Prof. Dr. Alex Gomes Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Construímos modelos que contêm um ou dois axion like particles (ALPs), onde a quebra da simetria global associada, U(1)X, gera as escalas de energia envolvidas no mecanismo seesaw inverso. Estes modelos são motivados pelos experimentos atuais e futuros desenhados para pesquisar efeitos que derivam-se do ALP. Além da existência de indícios sobre fenômenos astrofísicos que podem ser interpretados através das oscilações ALP $ fótons, ou pelo decaimento do ALP em fótons, considerando o ALP como sendo um candidato de matéria escura. Um dos fenômenos astrofísicos é uma linha de 3.55 keV de energia que foi reportada por duas colaborações experimentais no ano 2014, as quais analisaram o espectro dos aglomerados de galáxias e da galáxia Andrômeda. Por outro lado, há indícios de que o universo é mais transparente do que se esperava para fótons de energia muito alta, o que poderia ser explicado por um fenômeno de oscilação do tipo fótonALPfóton na presença de campos magnéticos, explicação que pode ser igualmente válida para o excesso de soft XRay provenientes do aglomerado Coma. / We built models containning one or two axion like particles (ALPs), whose breakdown of the associated global symmetry, U(1)X, generates the energy scales involved in the inverse seesaw mechanism. These models are motivated by the present and future experiments designed for searching eects due to a ALP. Also, there are some hinted astrophysical phenomena that could be interpretated through the ALP $ photon oscilations, or the ALP decay into photons, considering this ALP with a dark matter candidate. One of these phenomena is the signal of 3.55 keV reported in the year 2014 by two experimental groups that examined the spectra of galaxy clusters and the Andromeda galaxy. Furthermore, there are hints that the universe is more transparent than expected to photons with very high energy, and this can be explained through photonALPphoton oscillation in the presence of magnetic elds, an argument also valid for the soft X ray excess from Coma cluster.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 354736 bytes, checksum: 7cf5aa1bfd0c39f4aa895f8ab4ba7e67 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / For a long time it is known that neutrinos have mass and are also able to oscilate between their flavor states. However, the Standard Model only contain massless neutrinos, what lead us to believe that, among other known issues of the model, it is not the final theory. If we want to give an explanation to the neutrino masses we would have to extend the Standard Model in such a way to naturally accommodate these tiny masses. A great number of mechanisms appeared for such matters and the Canonical Seesaw Mechanism was highly accepted for its simplicity and beautifulness. Simple because it demands the addition of a minimal set of fields possible to obtain the neutrino mass at the order of sub-eV. Beautiful because it requires the breaking of lepton number at the scale of Great Unification Theories, bringging effects of high energy theories to low energy ones. Nevertheless, its beauty has a price. It will be impossible for the Canonical Seesaw Mechanism to be tested in recent and future experiments, hence new mechanisms emerged with the possibility of being probed by the experiments. We propose a mechanism based on the Inverse Seesaw Mechanism, which gives rise to the neutrino mass at sub-eV relying on a tiny leptonic breaking scale μ ∼ KeV. The Inverse Seesaw is not able to explain, in a natural way, the smallness of the μ parameter and it is here that our modifications emerge. With the introduction of new scalar fields and assuming a Z5⊗Z2 symmetry it is possible to dinamicaly explain the smallness of μ and also recover the Canonical Seesaw formula for the neutrino masses. Along with that, the right-handed neutrinos are able to be at the eletroweak scale, hence it is possible to test the model in actual experiments. / Sabemos há vários anos que os neutrinos possuem massa, bem como oscilam entre seus estados de sabor. No entanto, o Modelo Padrão contém apenas neutrinos sem massa, o que nos leva a crer, juntamente com outros problemas conhecidos da teoria, que ele não é a teoria final. Se quisermos explicar as massas dos neutrinos, devemos estender o Modelo Padrão de tal forma a acomodar estas pequenas massas naturalmente. Muitos mecanismos com este fim surgiram e o Mecanismo Seesaw Canônico se destacou por sua simplicidade e beleza. Simples por exigir a menor modificação possível do Modelo Padrão para que ele seja realizado. Belo pois requer a quebra explícita do número leptônico em uma escala de energia da ordem da escala das Teorias de Grande Unificação, trazendo efeitos de teorias a altas energias para teorias a baixas energias. Contudo, sua beleza tem um preço. Em experimentos recentes e futuros é impossível que o Mecanismo Seesaw Canônico seja testado, consequentemente novos mecanismos surgiram com a possibilidade de que os experimentos possam comprová-los. Nossa proposta é baseada no Mecanismo Seesaw Inverso, cujo objetivo é gerar a massa dos neutrinos da ordem de sub-eV através de uma pequena escala de quebra do número leptônico μ ∼ KeV. O Seesaw Inverso não é capaz de explicar de uma forma natural a pequenez do parâmetro μ e é neste ponto que nossas modificações surgem. Com a introdução de novos campos escalares e assumindo uma simetria Z5 ⊗ Z2 é possível explicar dinamicamente a pequenez de μ e também recuperar a fórmula para as massas dos neutrinos obtidas no Seesaw Canônico. Juntamente com isso, os neutrinos de mão-direita podem ter massas até da ordem da escala Eletro-Fraca, portanto passa a ser possível que este modelo seja testado em experimentos atuais.