Busca indireta de matéria escura com o detector AMS-02

Abstract

A busca por antimatéria primordial e a compreensão da natureza da matéria escura são dois dos temas mais fascinantes em aberto na física moderna. O estudo destes temas através da detecção de raios cósmicos constituem os pilares centrais desta proposta. Os modelos teóricos preveem um fluxo significativo de pósitrons e anti prótons produtos na aniquilação da matéria escura, que poderiam ser detectados por possuírem um espectro de energia muito diferente do produzido em fontes astrofísicas. Partículas aceleradas em fontes astrofísicas são geradas com espectros contínuos em forma de lei de potência, enquanto que o espectro decorrente da aniquilação de matéria escura mostraria um corte abrupto caracterizado pela massa das partículas de matéria escura. O presente projeto propõe a criação de um novo grupo de pesquisa no Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) focado na busca de matéria escura em raios cósmicos. Este projeto viabilizará a inclusão do IFSC-USP como a primeira instituição da América do Sul membro da colaboração AMS-02, que projetou e construiu um detector em operação no espaço há três anos. A principal atividade do grupo no IFSC-USP será a análise dos dados coletados pelo AMS. Usando sofisticados algoritmos de computador, desenvolveremos contribuições originais referentes à identificação de partículas e redução de ruído nos sinais medidos pelo AMS. Em paralelo, a interpretação fenomenológica dos resultados do AMS também será realizada, visando contribuir para o nosso conhecimento da matéria escura.