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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
Fenomenologia de oscilação de neutrinos no SME: Um estudo dos modelos Puma e Puma estendido no experimento DUNE
SILVIO MOTTA DE JESUS DA SILVA
DISSERTAÇÃO
06/06/2023

De acordo com o modelo padrão de partículas elementares os neutrinos são descritos como partículas pouco interativas e sem massa. No entanto, experimentos demonstraram que eles oscilam entre seus diferentes "sabores", o que requer que os neutrinos tenham massa. A hipótese de neutrinos massivos é uma extensão do modelo padrão capaz de explicar com grande precisão uma série de experimentos, incluindo o problema dos neutrinos solares e atmosféricos. Apesar disso, alguns resultados experimentais apresentam anomalias que não podem ser explicadas pela oscilação padrão de três sabores o que evidencia a necessidade de buscar novas extensões ou teorias além do modelo padrão. Nesta dissertação, é proposto estudar o comportamento dos neutrinos no Modelo Padrão Estendido (SME), uma teoria de campo efetiva que engloba o modelo padrão, a relatividade geral e a quebra de simetria de Lorentz. O modelo Puma é utilizado para compreender a fenomenologia dos neutrinos e explicar dados experimentais com parâmetros que violam CPT. Para simular o feixe de neutrinos do experimento DUNE e obter informações sobre probabilidades e número de eventos por energia do neutrino considerando teorias além do modelo padrão o software General Long Baseline Experiment Simulator, GLoBES, foi modificado. A partir dessas informações, por meio de análise estatística, foram obtidas curvas de sensibilidade para os parâmetros do modelo Puma. Com o objetivo de aprimorar o modelo Puma, foi estudada uma perturbação capaz de torná-lo sensível a regiões de energia onde antes ele não era capaz de descrever dados experimentais. De maneira analítica são determinados vínculos para o sistema, a fim de tentar reproduzir o comportamento do canal νµ → νe do DUNE.

Neutrino;Modelo Padrão Estendido;Oscilação;CPT;Lorentz;Violação de simetria
According to the Standard Model of Elementary Particles, neutrinos are described as low-interacting and massless particles. However, experiments have shown that they oscillate between their different "flavors", which requires neutrinos to have mass. The hypothesis of massive neutrinos emerged with the introduction of an extension to the Standard Model that was able to explain with great precision a series of experiments, including the solar and atmospheric neutrino problems. Nevertheless, some experimental results present anomalies that cannot be explained by the Standard Model, which highlights the need to search for new extensions or theories. In this dissertation, it is proposed to study the behavior of neutrinos in the Standard Model Extension (SME), an effective field theory that encompasses the Standard Model, general relativity, and Lorentz symmetry breaking. The Puma model is used to understand the phenomenology of neutrinos and explain experimental data with parameters that violate CPT. To simulate the neutrino beam of the DUNE experiment and obtain information on probabilities and number of events per neutrino energy considering theories beyond the Standard Model, the General Long Baseline Experiment Simulator, GLoBES, software was modified. From this information, sensitivity curves for the Puma model parameters were obtained through statistical analysis. With the aim of improving the Puma model, a perturbation capable of making it sensitive to energy regions where it was not able to describe experimental data well. Analytical constraints for the system are determined in order to reproduce the behavior of the νµ → νe channel of DUNE.
Neutrino;Standard Model Extension;Oscillation;CPT;Lorentz;Symmetry violation
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77
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
FIS - SILVIO MOTTA DE JESUS DA SILVA.pdf

Contexto

FÍSICA
FÍSICA DE PARTÍCULAS E CAMPOS
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Banca Examinadora

CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ALYSSON FABIO FERRARI Docente - PERMANENTE
CELIO ADREGA DE MOURA JUNIOR Docente - PERMANENTE
ANDRE FABIANO STEKLAIN LISBOA Participante Externo

Vínculo

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Sim
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