Produção de partículas tipo-áxion e fótons escuros nas colisões elétron-íon e nas colisões de íons pesados

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Oliveira, Cristiane de Paula
• Orientador(a): Machado, Magno Valério Trindade
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Axions; Fotons; Colisao de ions pesados
• Palavras-chave em Inglês: Dark sector in elementary particle physics; Axion-like particles; Dark photons; Electron-ion collisions; Ultraperipheral heavy ion collisions
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/264287

A fotoprodução de partículas tipo-áxion (ALPs) é investigada em colisões de elétron-íon e nas colisões ultraperiféricas de íons pesados, considerando a produção Primakoff de um núcleo e uma Lagrangiana efetiva para o acoplamento de partículas tipo-áxion a fótons. O modelo é empregado para calcular a seção de choque integrada e o número de eventos como uma função da massa da partícula tipo-áxion e do acoplamento áxion-fóton. Previsões são apresentadas para colisores de elétron-íon e próton-núcleo, e núcleo-núcleo para colisões ultraperiféricas no Large Hadron Collider. Os resultados mostram que um número considerável de eventos pode ser produzido nos experimentos planejados, especialmente para baixas massas da partícula tipo-áxion de poucos GeV. Cálculos numéricos são previstos dentro da cobertura cinemática das máquinas planejadas, como o Electron Ion Collider (EIC), Large Hadron Collider (LHC) e o Future Circular Collider (FCC), entre outros. Além disso, a criação de fótons escuros (dark photons) foi estudada, apresentando previsões para a sua produção na região cinemática do Large Electron-Ion Collider (LHeC). O processo adjacente é o espalhamento tipo-Compton e foi analisado em termos da massa do fóton escuro e do parâmetro de mistura cinética.