New physics from the Cosmos

• Autores: Beatriz Cañadas Río
• Directores de la Tesis: Carlos Muñoz López (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2010
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan José Hernández Rey (presid.), David G. Cerdeño (secret.), Aldo Morselli (voc.), Stefan Gottlöber (voc.), Francisco Prada Martínez (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física teórica
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• Resumen

  • La física del siglo XXI se asienta sobre dos teorías muy sólidas, la Teoría Cuántica de Campos, dentro de la cual se encuadra el Modelo Estándar de la Física de Partículas (ME), y la Relatividad General, que consiguen explicar de manera muy precisa la Naturaleza a escalas microscópicas y cosmológicas, respectivamente. Sin embargo, existen indicios teóricos y fenomenológicos que apuntan a la existencia de nueva física, mas allá de estas dos teorías. %&/Uno de estos indicios es la existencia de la llamada materia oscura. Numerosas observaciones han confirmado que el 80% del contenido de materia del Universo corresponde a este tipo materia, cuyas propiedades no son satisfechas por ninguna de las partículas que conocemos. %&/En las últimas décadas, se han propuesto múltiples teorías que intentan resolver éste y otros problemas que plantea el ME. Una de las mejor motivadas, y en la cual se encuadra esta tesis, es la Supersimetría, que además de resolver de manera muy elegante algunas de las inconsistencias de ME, proporciona candidatos muy interesantes a materia oscura.%&/Una estrategia muy interesante para investigar la existencia de nueva física consiste en el estudio de partículas, en general muy energéticas, que se originan en el espacio (por ejemplo, en fuentes astrofísicas como explosiones de supernovas). En concreto, se buscan signaturas características que pongan de manifiesto la existencia de determinados procesos no recogidos en las teorías estándar. %&/Esta tesis se concentra en dos tipos de partículas como potenciales mensajeras de nueva física, los neutrinos y los rayos gamma. En el caso de los neutrinos, se estudia la producción de partículas supersimétricas a través de la interacción de los mismos con los nucleones en la tierra, y su posible detección en el telescopio de neutrinos IceCube.%&/En el caso de los rayos gamma, se estudia la posibilidad de que éstos sean producidos mediante la aniquilación de pares de partículas de materia oscura, analizando en particular el caso de materia oscura supersimétrica. Se han realizado dos tipos de análisis, ambos relacionados con este tipo de detección inderecta de materia oscura por parte del telescopio Fermi. %&/Por una parte, hemos realizado un análisis de los datos que envía Fermi de una región de 7 x 7 grados alrededor del centro de la galaxia, donde esperamos que exista una alta concentración de materia oscura. El otro análisis hace uso de dos simulaciones cosmológicas realizadas en el marco del proyecto CLUES (Constrained Local UniversE Simulations). Concretamente, se ha estudiado el efecto que la inclusión de bariones en este tipo de simulaciones puede tener en las predicciones sobre detectabilidad de subestructuras de materia oscura por parte de Fermi.