{"id":292,"date":"2021-11-16T16:09:18","date_gmt":"2021-11-16T19:09:18","guid":{"rendered":"https:\/\/revistabrasileiradefisica.com\/rbf\/?p=292"},"modified":"2021-11-17T09:12:47","modified_gmt":"2021-11-17T12:12:47","slug":"deteccao-de-materia-escura-a-procura-por-fotons-escuros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistabrasileiradefisica.com\/rbf\/2021\/11\/16\/deteccao-de-materia-escura-a-procura-por-fotons-escuros\/","title":{"rendered":"Detec\u00e7\u00e3o de Mat\u00e9ria Escura: a procura por F\u00f3tons Escuros"},"content":{"rendered":"\n

DOI<\/strong>: 10.5281\/zenodo.5707559<\/a><\/em><\/p>\n\n\n\n

Luana Aline Cantarim<\/strong>
Universidade de S\u00e3o Paulo<\/p>\n\n\n\n

Luis Eduardo Funo de Moura Fran\u00e7a<\/strong>
Universidade de S\u00e3o Paulo <\/p>\n\n\n\n

Resumo simples publicado nos anais do I Congresso Brasileiro de F\u00edsica<\/strong>: A detec\u00e7\u00e3o da part\u00edcula de mat\u00e9ria escura ainda \u00e9 uma lacuna a ser preenchida na F\u00edsica, por isso h\u00e1 v\u00e1rios experimentos ao redor do mundo cada vez mais empenhados nessa descoberta. Um deles, e um dos mais antigos, \u00e9 o experimento italiano DAMA\/LIBRA, que afirma ter observado a modula\u00e7\u00e3o anual na taxa de eventos, atrav\u00e9s de detectores de cristais de NaI(Tl), concernente ao movimento do sistema solar em rela\u00e7\u00e3o ao halo gal\u00e1ctico, que acredita-se ter mat\u00e9ria escura. Desde ent\u00e3o, alguns experimentos t\u00eam tentado reproduzir os mesmos resultados a fim de afirmar, ou refutar, que, de fato, os WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle) foram detectados. Um destes experimentos \u00e9 o sul coreano COSINE 100, que atualmente estuda f\u00f3tons escuros, al\u00e9m dos WIMPs, como sendo a part\u00edcula a ser detectada, extrapolando o Modelo Padr\u00e3o de Part\u00edculas para o que \u00e9 chamado de Setor Escuro, j\u00e1 que as an\u00e1lises publicadas pelo COSINE 100 n\u00e3o indicam a observa\u00e7\u00e3o de excesso de eventos gerados por WIMPs, e os limites superiores estabelecidos excluem a regi\u00e3o de se\u00e7\u00e3o de choque referentes aos sinais observados pelo DAMA\/LIBRA. Al\u00e9m do experimento sul coreano, o experimento ANAIS-112, o qual tamb\u00e9m utiliza cristais de NaI(Tl), do mesmo modo, n\u00e3o observou uma modula\u00e7\u00e3o anual em seus dados. Sendo assim, tendo em vista o incentivo \u00e0 procura de outros tipos de mat\u00e9ria escura nos experimentos j\u00e1 existentes, deu-se in\u00edcio ao estudo de F\u00f3tons Escuros, projeto e in\u00edcio da constru\u00e7\u00e3o de um detector gasoso no laborat\u00f3rio HEPIC (High Energy Physics and Instrumentation Center) no Instituto de F\u00edsica da Universidade de S\u00e3o Paulo. O detector \u00e0 g\u00e1s que est\u00e1 sendo simulado no Software Geant4, e que futuramente ser\u00e1 constru\u00eddo, apresenta simetria cil\u00edndrica, em que ser\u00e1 estudada o efeito axio-el\u00e9trico em metais atrav\u00e9s da contagem de single electrons gerados por esse efeito na incid\u00eancia do F\u00f3ton Escuro no detector. O detector ser\u00e1 composto por 3 c\u00e1todos e 1 anodo, sendo preenchido por 90% de Arg\u00f4nio e 10% de Metano, sendo este g\u00e1s ionizado pela incid\u00eancia do F\u00f3ton Escuro e o el\u00e9tron liberado \u00e9 levado por um intenso campo el\u00e9trico at\u00e9 o c\u00e1todo central, sendo multiplicado pr\u00f3ximo a ele, e assim detectado. Al\u00e9m disso, a calibra\u00e7\u00e3o do detector ser\u00e1 feita com a incid\u00eancia de raios Ultravioleta no c\u00e1todo externo, composto de Alum\u00ednio, atrav\u00e9s de uma janela de borossilicato. Espera-se que o espectro de calibra\u00e7\u00e3o dos eventos de single electrons siga uma distribui\u00e7\u00e3o de Polya. Sabendo-se da sutileza necess\u00e1ria para a detec\u00e7\u00e3o de F\u00f3tons Escuros, tamb\u00e9m \u00e9 levado em conta a blindagem por blocos de chumbo de 2 cent\u00edmetros ao redor do detector. Sendo assim, novas possibilidades come\u00e7am a se desenhar para a procura da mat\u00e9ria escura, tentando enxergar agora al\u00e9m do Modelo Padr\u00e3o de Part\u00edculas. Embora a teoria de Setores Escuros ainda n\u00e3o esteja avan\u00e7ando, com o detector \u00e0 g\u00e1s espera-se investigar melhor os F\u00f3tons Escuros em conformidade com o experimento COSINE 100.<\/p>\n\n\n\n

Palavras-chave:<\/strong> Mat\u00e9ria Escura, F\u00f3tons Escuros, COSINE 100<\/p>\n\n\n\n

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