Banca de DEFESA: DIEGO DOMINGUES LOPES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DIEGO DOMINGUES LOPES
DATA : 03/05/2021
HORA: 14:00
LOCAL: Por participação remota.
TÍTULO:

Modelos e Estudos Fenomenológicos no LHC de Áxions e Partículas Tipo Áxion

PÁGINAS: 140
RESUMO:

Nesta tese nós estudamos modelos e fenomenologia de áxions e partículas tipo áxion (ALPs). Em particular discutimos uma extensão do Modelo Padrão baseada na simetria de {\it gauge} $SU(3)_C\otimes SU(3)_L\otimes U(1)_X$ que relaciona a massa dos férmions com a solução do problema de violação $CP$ forte por meio da simetria de Peccei-Quinn $U(1)_{PQ}$. Essa simetria surge acidentalmente com a imposição de uma simetria discreta $\ZZ_9$ que também separa as diferentes escalas no mecanismo {\it seesaw} duplo que acontece no setor dos neutrinos. A quebra de simetria é feita por três tripletos escalares e um singleto escalar que contém o campo do áxion que pode também ter o papel de uma componente de matéria escura. Combinando as escalas de energia envolvidas nós obtemos uma hierarquia natural para os férmions. Além disso o modelo pode ser testado pela busca das novas partículas que contém, e que eventualmente podem ser produzidas no LHC.

Apresentamos também a possibilidade de explorar o acoplamento de ALPs com neutrinos estéreis. Para isso, consideramos buscas no canal monofóton para vincular esses acoplamentos, quando o ALP é gerado com altíssima energia por meio do decaimento de um novo escalar pesado. Usando uma lagrangiana efetiva, nós escaneamos o espaço de parâmetros para estabelecer o alcance em que o LHC, a 13 TeV, pode testar esses acoplamentos. Também apresentamos um modelo completo no ultra-violeta para ALPs e neutrinos estéreis cujos parâmetros são abrangidos pela lagrangiana efetiva. Nós encontramos pontos no espaço de parâmetros que escapam de todos os limites experimentais e que podem ser testados nos próximos {\it runs} do LHC, inclusive uma região ainda não excluída do diagrama $m_a \times g_{a\gamma \gamma}$.

Por fim estudamos a interação Higgs-ALP no LHC, buscando por uma ressonância no polo do Higgs, dada pelo processo $h \to a a \to \gamma \gamma + jj$. Esse estado final nos permite vincular os parâmetros envolvidos na lagrangiana efetiva utilizada, e tem uma sensibilidade maior em regiões onde a busca por decaimentos do ALP unicamente em fótons não é tão efetiva, especialmente mas ALPs com massas entre 0.4 e 10 GeV.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1544374 - ALEX GOMES DIAS
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1676343 - PEDRO GALLI MERCADANTE
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 2211564 - ANDRE PANIAGO LESSA
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - PAULO SÉRGIO RODRIGUES DA SILVA
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - MARCO ANDRÉ FERREIRA DIAS - UNIFESP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1770888 - CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 3057567 - CHEE SHENG FONG
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - BRUCE LEHMANN SANCHEZ VEGA - UFMG
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - YARA DO AMARAL COUTINHO - UFRJ