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Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / One of the main problems that permeates the Particle Physics and Cosmology is the Dark
Matter (DM), which makes up about 26% of the energy content of the Universe. The
main evidence pointing to its existence provides us with important features, such as being
neutral, stable (with lifetime over the age of the Universe), cold or warm, weakly interacting
with Particle Physics Standard Model (SM) particles and sufficiently abundant. The SM
does not provide a candidate who meets these characteristics and hence it is necessary
to extend it. One of the most sophisticated extensions of the SM is the Supersymmetry,
that in addition to solving the problem of DM, explains other unsolved puzzles that are
present in SM, among them, the hierarchy and the unification of the gauge couplings. This
model implies the inclusion of a new symmetry that puts bosons and fermions in equal
footing. The minimal supersymmetric version of the SM is the Minimal Supersymmetric
Standard Model (MSSM), whose viable candidate is the neutralino, which is a fermion
composed of superpartners of neutral Higgs and gauge bosons. In this work, we performed
the neutralino analysis as DM candidate in CMSSM or mSUGRA scenario, which contains
5 free parameters, M0, M1/2, tan , sign(μ) and A0, for two different analyzes. In the
first one we varied the M0 and M1/2 parameters for three different values of tan while
in the second and third one we varied all parameters except the sign(μ). In this study,
we use some computational tools, including, SARAH, SPheno, SSP and Micromegas, in
order to obtain DM Relic Abundance and DM scattering cross section in this scenario.
We compared our results with the most recent experimental data, namely, we have used
Planck satellite data for the relic abundance, LUX and XENON1T (prospect) for the
spin-independent scattering cross section and XENON100 for the spin dependent one. We
finally analyzed the implications concerning the viability of the MSSM under the light of
the DM problem. / Um dos principais problemas que permeia a Física de Partículas e Cosmologia é a Matéria
Escura (ME), que compõe cerca de 26% do conteúdo energético do Universo. As principais
evidências que apontam para a sua existência nos fornecem importantes características,
tais como, ser neutra, estável (com tempo de vida maior que a idade do Universo), fria
ou morna, pouco interagente com partículas do Modelo Padrão de Física de Partículas
(MP)e suficientemente abundante. O MP não fornece um candidato que supre estas
características, sendo necessário estendê-lo. Uma das mais sofisticadas extensões do MP
é a Supersimetria, que além de resolver o problema da ME, soluciona outros que estão
presentes no MP, dentre eles, a hierarquia e a unificação dos acoplamentos de gauge. Tal
modelo implica na inclusão de uma nova simetria que coloca bósons e férmions em pé de
igualdade. A versão mínima supersimétrica do MP é o Modelo Padrão Supersimétrico
Mínimo (MSSM), cujo candidato viável à ME é o neutralino, que se trata de um férmion
composto pelos superparceiros dos bósons de gauge e Higgs neutros. Neste trabalho,
fizemos uma análise do neutralino como candidato à ME no cenário CMSSM ou mSUGRA,
que contém 5 parâmetros livres, M0, M1/2, tan , sinal(μ) e A0, para três análises distintas.
Na primeira variamos apenas os parâmetros M0 e M1/2 para três valores distintos da tan
e na segunda e terceira variamos todos os parâmetros com exceção do sinal(μ). Neste
estudo, utilizamos algumas ferramentas computacionais, entre as quais, SARAH, SPheno,
SSP e micrOMEGAs, no intuito de obter abundância e seção de choque de espalhamento de
ME neste cenário. Obtidos os gráficos, comparamos com os resultados experimentais mais
recentes, para a abundância utilizamos dados do satélite Planck, para a seção de choque
de espalhamento independente de spin, o LUX e XENON1T (2017) e para dependente de
spin, XENON100 e verificamos suas implicações na viabilidade do modelo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9521 |
| Date | 27 February 2015 |
| Creators | Siqueira, Clarissa Martins |
| Contributors | Silva, Paulo Sérgio Rodrigues da |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Física, UFPB, Brasil, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8949983414395757341, 600, 600, 600, 600, -6618910597746734213, -8327146296503745929, 2075167498588264571 |
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