Dissertação

Constraining dark mater neutrino emission using realistic solar models EVALUATED

Hipotéticas particulas massivas de fraca interacção (WIMP) de Matéria Escura (DM) do halo da Via Láctea podem ser gravitacionalmente capturadas pelo Sol. Da sua aniquilação resulta um fluxo de neutrinos cuja detecção poderá esclarecer as propriedades da DM. A ideia de usar o fluxo de neutrinos do Sol para constrangir modelos de DM não é inovadora. No entanto, estes estudos costumam ser pouco rigorosos no que toca aos aspectos da física Solar. Para além disto, WIMPs capturados no Sol servem como mecanismos de produção e transporte de energia, podendo assim ter impacto na estrutura do Sol. Nesta Tese usámos um código de evolução estelar consistente e robusto para constrangir modelos de DM, usando os limites no fluxo de neutrinos do Sol medidos pelas experiências Super-Kamiokande e IceCube. Descobrimos que os WIMPs tendem a arrefecer o núcleo do Sol e a aumentar a sua densidade central, efeitos que em casos extremos resultam em modelos Solares em clara contradição com observações. No entanto, estes efeitos são desprezáveis para o espaço de parâmetros favorecido por considerações teóricas acerca da produção de matéria escura no cenário standard de Cosmologia. Baseando-nos nestas conclusões, obtivemos os limites superiores na secção eficaz de interacção de dois modelos diferentes de DM: o modelo amplamente usado com secção eficaz de aniquilação constante, e um modelo com aniquilação dependente da energia. Estes limites são sensíveis à incerteza dos modelos Solares actuais, variando um máximo de 25 %, dependendo do canal de aniquilação considerado.
Sol, Modelação, Matéria Escura, Particulas Massivas de Interacção Fraca, Neutrinos

Junho 14, 2016, 18:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Ilídio Pereira Lopes

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar