Dissertação
{pt_PT=Low-energy phenomenology of neutrino mass mechanisms} {} EVALUATED
{pt=Apesar dos repetidos sucessos, uma evidência clara de que o Modelo Padrão (MP) não é a teoria final provém da observação de oscilações de neutrinos, que implicam massas de neutrinos não nulas. Na presente dissertação, analisamos extensões do MP baseadas no mecanismo \emph{seesaw}, em que as pequenas massas dos neutrinos surgem naturalmente da troca a nível árvore de campos pesados, que podem ser singletos fermiónicos, tripletos fermiónicos ou tripletos escalares. De um ponto de vista efetivo a baixas energias, o operador de dimensão cinco responsável pelas massas dos neutrinos é comum a todas as teorias com neutrinos de Majorana. No entanto, existe uma grande variedade de operadores de dimensão seis. Nesta tese, obtemos então os operadores efetivos de dimensão seis para as três versões do mecanismo de seesaw e verificamos que poderão existir efeitos observáveis em experiências futuras se os coeficientes dos operadores de dimensão seis forem desacoplados dos do operador de dimensão cinco segundo um padrão comum aos vários modelos. Exploramos também consequências fenomenológicas, incluindo uma análise detalhada de processos violadores do sabor leptónico (LFV). Em particular, obtemos constrangimentos a cada modelo seesaw e discutimos a possibilidade de observar tais processos em experiências atuais e futuras. As predições obtidas para tais processos poderão constituir uma ferramenta fundamental para discriminar entre os três modelos considerados. Para além disto, uma análise combinada incluindo outros decaimentos eletrofracos mostra que os desvios à unitariedade nos modelos de seesaw fermiónicos são menores que 2 sigma., en=Despite all its successes, strong evidence that the Standard Model of particle physics is not the ultimate theory comes from neutrino oscillation experiments, which imply nonvanishing neutrino masses and mixing. In the present thesis, we analyse seesaw extensions of the SM, which naturally accomodate tiny neutrino masses through tree-level exchange of heavy fields, which may be either fermionic singlets/triplets or scalar triplets. From a low-energy effective viewpoint, neutrino masses are generated by a dimension-five operator, characteristic of all theories with Majorana neutrinos. However, a plethora of dimension-six operators exists. In this thesis, we derive the low-energy dimension six operators for the basic seesaw scenarios, and verify that they may lead to observable effects in the near future if the coefficients of the dimension five and six operators are decoupled along a pattern common to all models. The phenomenological consequences are explored as well, including a detailed analysis of charged lepton flavour violating (CLFV) processes. Our focus relies, mainly, on predictions and constraints set on each model from muon and tau decays and from muon to electron conversion in nuclei. The possibilities to observe these processes in present and future experiments are also considered. The analytic results for the rates of CLFV processes rates might be a decisive tool to discriminate between the three models of neutrino mass generation. Besides that, a combined analysis including other electroweak decays shows that departures from unitarity are not larger than 2$\sigma$ in the fermionic seesaw models. }
novembro 13, 2014, 16:0
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