Dissertação

{pt_PT=B Physics Anomalies from Dark Matter} {} EVALUATED

{pt=Neste trabalho estudamos uma extensão do Modelo Padrão ao comparar dois modelos que explicam a origem de indícios de violação de universalidade de sabor dos leptões para o decaimento b→sl+l-, o momento anómalo do muão (g-2) e o problema da matéria escura (ME). O decaimento do quark b e a anomalía do muão (g-2) são explicados através de diagramas com loops onde participam os candidatos a ME. Para além dos campos do Modelo Padrão, os modelos têm um campo fermiónico sem cor, um campo escalar sem cor e um com cor. Num dos modelos, o fermião é um dubleto de SU(2) e os escalares são singletos de SU(2) enquanto no outro modelo o fermião é um singleto de SU(2) e os escalares são dubletos de SU(2). Após estudarmos a fenomenologia de sabor e matéria escura dos modelos, fizemos um scan de forma a encontrar o espaço de parâmetros dos modelos que explica os três fenómenos de nova física simultaneamente. Concluímos que ambos os modelos conseguem explicar não só todos os problemas mencionados anteriormente mas também outros problemas de sabor e ME. Contudo, existem diferenças cruciais na forma como as restrições na ME afetam os dois modelos, resultando numa diferença considerável nos valores permitidos para a massa de ME., en=In this work we study an extension of the Standard Model by comparing two models which explain the origin of the experimental hints of lepton flavor universality violation in b→sl+l- decays, the long-standing muon (g-2) anomaly and the dark matter (DM) problem. The b decays and the muon (g-2) anomalies are explained by additional one-loop diagrams with DM candidates. Besides the Standard Model fields, the models have a colourless fermion field, a colourless scalar field and a coloured scalar field. In one model the fermion is an SU(2) doublet and the scalars are SU(2) singlets, while in the other the fermion is an SU(2) singlet and the scalars are SU(2) doublets. After studying the dark matter and flavour physics phenomenology of the models, we perform a parameter scan and search for the parameter space of the models which explains all three new physics phenomena simultaneously. We conclude that both models can explain all previously mentioned issues simultaneously while also satisfying other flavour and DM constraints. However, there are crucial differences between how the DM constraints affect the two models, leading to a noticeable difference in the allowed DM mass.}
{pt=modelo de nova física, decaimento do quark b, matéria escura, momento anómalo do muão., en=new physics model, b quark decay, dark matter, anomalous moment of the muon.}

novembro 10, 2022, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Paulo Ferreira da Silva

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Rui Alberto Serra Ribeiro dos Santos

Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

Professor Adjunto