Fronteras en QCD y en Física Hadrónica

En este plática hablaremos de algunos temas de frontera en la QCD y en la física hadrónica por ejemplo como se calculan las masas de los hadrones compuestos de quarks u, d, s, c y b en un modelo quark-diquark. La base matemática para este análisis se implementa a través de las ecuaciones de Schwinger-Dyson. Este estudio requiere el cálculo de las masas de los diquarks, que se infieren fácilmente al resolver las ecuaciones de Bethe-Salpeter de los mesones correspondientes. Las masas bariónicas son predichas en nuestro modelo usando la ecuación de Faddeev. Los estudios teóricos y experimentales exhaustivos de bariones que contienen quarks b y c han sido un foco de investigación vigorosa durante los últimos años. Hay programas experimentales en curso muy activos en varios laboratorios (LHCb, BELLE, PANDA, JLAB) para estudiar hadrones pesados sus masas, tiempos de vida y desintegraciones débiles. Analizaremos la estructura y propiedades de hadrones compuestos por un quark ligero y uno pesado, sus factores de forma, sus parejas de paridad y sus excitaciones. Nuestros resultados concuerdan con los datos experimentales existentes, así como con las predicciones de otros enfoques teóricos.

La constante de decaimiento del pión en el modelo de Schwinger para $N_f$ sabores

Presentamos un estudio del modelo de Schwinger (QED en 2d) a través de simulaciones en la retícula. Se calcula la masa del mesón más ligero, el cual es análogo al pión, en el llamado régimen delta, en donde efectos de volumen finito conducen a una masa residual del pión $m_\pi^R$. Adaptando resultados previos de Leutwyler, se ajusta $m_\pi^R$ como función del volumen, lo que lleva a un análogo de la constante de decaimiento del pión $F_\pi$ en dos dimensiones. Para $N_f=2$ se muestra por medio de distintos métodos, incluyendo la fórmula de Gell-Mann$-$Oakes$-$Renner en 2d, que nuestro resultado es consistente con $F_\pi=1/\sqrt{2\pi}$ . Más aún, en este caso particular la fórmula de Witten-Veneziano implica que $F_\pi=F_\eta$. Finalmente, se estudia $F_\pi$ para casos $N_f>2$.

Caracterización de detectores de partículas basados en fotones de centelleo

Los detectores de partículas son dispositivos que se utilizan para detectar, rastrear y/o identificar partículas ionizantes. Los detectores pueden medir la energía, el momento, el spin, la carga, el tipo de partícula, además de simplemente registrar la presencia de la partícula. Los detectores de centelleo utilizan materiales que emiten un destello de luz cuando la radiación que interactúa con el material excita e ioniza las moléculas y átomos del material, los cuales al regresar a su estado fundamental producen fotones en el rango de energía del espectro visible. En los últimos años el diseño de detectores de partículas ha evolucionado a la par de tecnologías emergentes relacionadas con la detección de fotones. Al mismo tiempo la complejidad de los experimentos de colisionadores requiere de detectores de partículas cuya resolución temporal sea del orden de picosegundos. Una de las características principales que se busca optimizar en los detectores de partículas es la resolución temporal, la cual nos indica la unidad mínima de tiempo en la cual el detector puede distinguir dos eventos físicos consecutivos de interés. Esta cantidad depende de la geometría del detector y la técnica empleada para la adquisición de datos que está estrechamente relacionada con los instrumentos utilizados. En este trabajo se presentará un estudio de la resolución temporal de detectores de partículas basados en plástico centellador y fotosensores de silicio (SiPM). Se mostrarán y compararán los resultados obtenidos de resolución temporal y eficiencia de múltiples configuraciones de detectores empleando sensores SiPM junto con plásticos centelladores de geometrías hexagonal y cuadrada, además del uso de dos instrumentaciones diferentes para la adquisición de datos, la primera empleando el digitalizador DT5742B de la marca CAEN y la segunda utilizando los instrumentos TDC V1290N y QDC V792N de CAEN.

Modelo sigma no-lineal 3d O(2) con una acción topológica y percolación de cuerdas cósmicas

Investigamos el modelo sigma no-lineal 3d O(2), formulado con una acción topológica en el lattice, la cual es invariante ante variaciones continuas de las configuraciones del campo. Mediante simulaciones Monte Carlo con un algoritmo de cluster, identificamos el punto crítico -correspondiente al límite continuo- y medimos un conjunto de exponentes críticos y la dimensión anómala. Esto aclara la pregunta si esta formulación pertenece a la misma clase de universalidad que la formulación estándar en el lattice. A continuación nos centramos en los defectos topológicos, en particular en los vórtices y semi-vórtices, los cuales aparecen en las plaquetas y tienden a formar líneas a través del volumen. Este efecto representa un modelo simple de la formación de cuerdas cósmicas. Nos interesa la pregunta si la percolación de las líneas de vórtices se pueden definir tal que indique la transición de fase de segundo orden, donde la simetría global O(2) se rompe espontáneamente.

Materia oscura en un modelo izquierdo derecho mínimo con fermiones espejo

En esta plática discutimos la materia oscura así como la fenomenología de neutrinos en un modelo izquierdo-derecho mínimo con fermiones espejo. Imponemos una simetría discreta Z2 que garantiza la estabilidad de la materia oscura. El candidato a materia oscura en este caso es la combinación más ligera del neutrino derecho y su partícula espejo. De acuerdo con la simetría Z2 impuesta, hay dos escenarios posibles. Entonces, calculamos el espacio de parámetros permitido del modelo que esté de acuerdo con la densidad remanente y los límites de detección directa e indirecta.

Simetrías discretas y materia oscura bajo la lupa de los colisionadores

Las simetrías discretas de sabor se emplean a menudo en modelos más allá del Modelo Estándar (ME) para reproducir exitosamente los patrones de masas y mezclas de los fermiones del ME utilizando varios mecanismos bien conocidos. Constricciones obvias sobre estos modelos se pueden aplicar de la no-observación de corrientes neutras con cambio de sabor, que produce fuertes límites. En esta plática discutiré la estrategia de utilizar la fenomenología del sector de Higgs predicha por tales modelos, y sus correlaciones con el sector de materia oscura, para complementar y reforzar dichos límites o constricciones explotando la disponibilidad de abundantes datos obtenidos en búsquedas de escalares pesados en colisionadores, incluyendo perfiles de verosimilitud recientemente divulgados por ATLAS y CMS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

Effective couplings approach for dark matter candidates

We study dark matter candidates as weak interacting massive particle in different types of spin. Our study introduces effective couplings between dark matter and ordinary particles of the scalar, pseudoscalar, vectorial and axial forms. Under last assumption we obtain the relic density for the different types of dark matter candidates.

Partículas tipo Axión y su posible efecto en el espectro de fuentes ultraenergéticas

Uno de los principales incógnitas de la física es la llamada materia oscura, un tipo de materia que presenta efectos gravitacionales pero no emite ninguna radiación electromagnética, contrario a la materia bariónica. Uno de los modelos más usados para describir su naturaleza y composición ha sido el WIMPs (Weakly interacting massive particles) basado en una extensión supersimétrica del modelo estádar de partículas (SM). Sin embargo, los experimentos del LHC no se han reportado ninguna partícula supersimétrica y otros modelos surgido con más fuerza y renovado interés. Uno de estos estudios propone $\textit{Axion like particles}$ (ALPs), las cuales son partículas hipotéticas, ligeras (en el rango de $\sim$neVs), que surgen de una extensión al concepto de Axión de QCD dentro del marco de teorías más allá del modelo estándar (BSM) como teoría de cuerdas. Estas ALPs son de nuestro interés ya que a muy altas energías los fotones podrían oscilar y convertirse en ALPs atenuando el espectro de cualquier fuente de rayos-gamma de energías de TeV. En este trabajo, a partir del estudio espectral de la fuente eHWC J1908+063, detectada por el observatorio HAWC, se establecieron cotas en dos parámetros fundamentales de las ALPs: masa y constante de acoplamiento.

Candidatos a Materia Oscura en Extensiones del Modelo Estándar

Sabemos que para poder explicar la presencia de materia oscura en el universo es necesaria la búsqueda de nueva física. Por tanto, se han construido distintos modelos que contemplan posibles candidatos a materia oscura en extensiones del Modelo Estándar. Algunos modelos que han sido muy estudiados debido a su simplicidad son el Modelo Inerte, el Modelo Escotogénico y modelos con tripletes de Higgs. Estos modelos también pueden ser extendidos para contemplar la posibilidad de tener dos o más candidatos a materia oscura y evaluar si estos candidatos cumplen con la densidad remanente observada por Planck. En esta plática discutiremos sobre las características y ventajas de dichos modelos.

Analysis of the $Z'$ resonance and Higgs boson production and decay associated with a top quark pair as a probe of a $SU(3)_L\times U(1)_N$ model at future $e^+e^-$ colliders

We analyze the phenomenology of the production sensitivity of the Standard Model Higgs bosons $h$ as well as for a heavy Higgs boson $H$ in relation with the possible existence of a heavy $Z'$ neutral boson associated with a top quark pair in the framework of a $SU(3)_L\times U(1)_N$ electroweak model. This approach predicts new Higgs bosons beyond the one of the standard model and we investigate the signature and production of neutral Higgs bosons at the energy scales that will be reached in the near future at projected $e^+e^-$ linear colliders such as the ILC and CLIC. We focus in the resonance and no-resonance effects of the annihilation processes $e^{+}e^{-}\rightarrow (\gamma, Z, Z') \to t\bar t h$ and $e^{+}e^{-}\rightarrow (\gamma, Z, Z') \to t\bar tH$. Furthermore, we develop and present novel analytical formulae to assess the total cross-section involved in the production of Higgs bosons. We find that the possibility of performing precision measurements for the Higgs bosons $Zh$ and $ZH$ and for the $Z'$ boson is very promising at future $e^+e^-$ linear colliders. We find that for center-of-mass energies of $\sqrt{s}=500-3000\hspace{0.8mm}GeV$ and integrated luminosities of ${\cal L}=500-2000\hspace{0.8mm}fb^{-1}$, the total number of expected $t\bar th$ and $t\bar tH$ events can reach (aun no se) and ?, respectively, in the future $e^+e^-$ linear colliders. The first process is very optimistic and thus it would be possible to perform precision measurements for both the $Z'$ resonance and the Higgs boson $h$. This work complements other studies on the associated production $t\bar th$ and $t\bar tH$ in the context of a $SU(3)_L\times U(1)_N$ electroweak model at hadron and $e^+e^-$ colliders.

Eficiencia de ionización para detectores de Si y Ge a energías menores a 1 keV

La eficiencia de ionización para retrocesos nucleares o "quenching factor" (QF) juega un papel crucial en detectores de tipo de ionización especializados en detecciones menores a 1 keV para búsquedas de materia oscura, detección CE$\nu$NS, y en la búsqueda de nueva física a través de este canal. Estudiamos la eficiencia de ionización de retrocesos nucleares en materiales puros utilizando un modelo de primeros principios basado en la teoría de Lindhard. Incluimos el efecto de la energía de amarre atómico, así como un mejor modelado del poder de frenado electrónico, así como otros efectos. Nuestro modelo describe los datos más recientes del QF en silicio y también puede acomodar los efectos observados en datos recientes de germanio, prediciendo el comportamiento de QF hasta la escala de energía de producción del par de Frenkel (40 eV).

The PiENu experiment, a sensitive probe for new physics with pion decays

The PIENU experiment at the TRIUMF laboratory in Vancouver, Canada, aims to provide a high precision measurement of the pion decay branching ratio $R_{\pi} = \Gamma[\pi^{+} \rightarrow e^{+}\nu_{e}(\gamma)]/\Gamma[\pi^{+}\rightarrow \mu^{+}\nu_{\mu}(\gamma)]$, calculated within the standard model as $R_{\pi}^{SM} = (1.2352 \pm 0.0002)\times 10^{-4}$ with a precision of 0.016\%. Different scenarios for physics BSM such as the violation of lepton universality, new pseudoscalar interactions have an impact on $R_{\pi}$. By measuring $R_{\pi}$ with a precision comparable to the prediction of the SM the sensitive structure of the weak interaction can be tested. Between 2009 and 2012, PIENU accumulated 6.5 million $\pi^{+} \rightarrow e^{+} \nu_e$ decays, operating at the M13 beamline at TRIUMF. The analysis of a subset of the 2010 data with 400 thousand events was published in 2015 in agreement with the SM with a precision of 0.24$\%$. Recent work has shown that the inclusion of additional 3.5 million events. In this presentation we discuss the progress and prospects on the analysis of the remaining data.

La fascinante historia de la regularización dimensional: un punto culminante de la físcia latinoamericana

La física moderna describe a las partículas elementales por medio de la teoría cuántica de campos. Sin embargo, cálculos con este formalismo llevan a una gran cantidad de divergencias. Por lo tanto es necesario un método para regularizarlos. Hace medio siglo que se estableció un esquema sorprendente para esta regularización: se hacen cálculos en "4 + epsilon dimensiones espacio-temporales", y al final se toma el límite a nuestro espacio y tiempo en 4 dimensiones. Este método causo una revolución en la física de partículas, que resultó en el famoso Modelo Estándar. Muchas personas hacen referencia a esta "regularización dimensional", e incluso la aplican, sin saber que su historia comenzó en América Latina, precisamente en La Plata, Argentina.

Materia Oscura Multipartita

En este trabajo se hará un estudio teórico sistemático de la fenomenología de masas y mezclas de neutrinos y leptones cargados. Se obtendrán predicciones para los valores de los ángulos de mezcla \theta_{23} y \theta_{13} en función de las masas de los leptones cargados. Este estudio se efectuará en el marco teórico de la extensión mínima S_{3} invariante del Modelo Estándar. Extendemos el sector de Higgs agregando tres dobletes SU\left(2\right)_{L} y haciendo invariante la teoría respecto de las permutaciones del sabor. Esto es, se tomará la simetría S_{3} con cuatro dobletes de Higgs, donde el último es inerte, el cual es nuestro primer candidato a materia oscura. Además el modelo S_{3}-4H tiene una simetría Z_{2}. Entonces se usará otra simetría Z_{2} para el sector de neutrinos derechos y uno de estos no decaera a alguna partícula del Modelo Estándar, dicho neutrino será el segundo candidato a materia oscura del modelo. El neutrino singlete de Majorana S_{3} se acoplará a la tercera generación de leptones, y se calculará la densidad reliquia para compararla con los datos de Planck. Es decir, se hará una comparación sistemática de nuestros resultados con los datos experimentales, y se encontrará si nuestros resultados y predicciones teóricas están o no de acuerdo con los datos experimentales más recientes.

Explorando el límite de la entropía en el límite del disco negro en colisiones pp

En el límite de muy altas energías el crecimiento de la sección eficaz de las colisiones pp está dominada por la producción de gluones, en donde los datos experimentales en HERA y recientemente datos de LHC, apuntan que debe existir una escala de saturación que prevee la producción de gluones muy rápida. En este trabajo estudiaremos ésta propiedad de saturación en el crecimiento de la sección eficaz de las colisiones pp y su dependencia en la escala de entropía de los gluones producidos. Estudiaremos el comportamiento de la entropía en el límite del disco negro, donde esperamos una saturación gluónica.

Producción de extrañeza y formación de un miniplasma de quarks y gluones en colisiones de protones

El exceso de muones observados experimentalmente es un enigma en el área de rayos cósmicos, el cual se ha intentado explicar por medio del estudio de producción de extrañeza y por los aceleradores de partículas, la extrañeza tambien es objeto de estudio ya que su incremento en la producción en colisionse de iones respecto a colisiones de protones, se ha considerado como una señal de producción de un plasma de quarks y gluones. Más recientemente, el incremento en la producción de extrañeza como función de la multiplicidad en colisiones de protones, se ha entendido como posible indicación de la creación de un mini-plasma de quarks y gluones en coliones de protones. En el presente trabajo estudiamos las razones de hadrones con extrañeza a piones en función de la multiplicidad de partículas cargadas en colisiones protón-protón a diferentes energías de colisión usando diferentes generadores de eventos, así como su comparación con datos experimentales disponibles. Nuestros resultados muestran que los modelos de la materia hadrónica de los protones colisionando, requieren una mejora para poder explicar los datos experimentales. No obstante, los resultados observados permiten hacer predicciones qualitativas de la producción extrañeza y por tanto son una primera aproximación para estudiar la materia creada en colisiones de protones.

Búsqueda de materia oscura con el detector CMS del LHC del CERN

Después del descubrimiento del bosón de Higgs en el 2012, surge la necesidad de encontrar nueva física más allá del modelo estándar para resolver las preguntas que continúan sin responderse. Consideramos el modelo de materia oscura llamado mono-Higgs, el cual es un modelo simplificado que consiste de partículas de materia oscura acopladas a un nuevo bosón Z’, el cual podría desintegrarse en un nuevo bosón de Higgs en el sector oscuro. Si este bosón se encuentra en el estado más ligero del sector oscuro, podría desintegrarse en partículas del modelo estándar, visible como un par de quarks b. En este trabajo nos interesamos en la obtención de los factores de energía de escala provenientes del par de quarks b, necesarios para comparar apropiadamente los eventos de fondo con los datos obtenidos por el LHC durante la Run 2.

Estudio de fluctuaciones globales de temperatura en colisiones $pp$, $pPb$ y $PbPb$ a energías del LHC

Las fluctuaciones de temperatura en las colisiones protón-protón ($pp$) y de núcleos pesados mantienen información sobre el estado inicial, y nos ayudan a entender el tipo de transición que ocurre en los sistemas creados. Se presenta un estudio de las fluctuaciones de temperatura globales en función de la multiplicidad promedio mediante distribuciones de momento trasverso a escalas de energías del LHC. El análisis se presenta bajo el Modelo de Percolación de Cuerdas de Color (SMP), como una propuesta para las fluctuaciones de momento transverso y es comparado con las distribuciones Tsallis, dado la exitosa representación con la cual recrean los espectros de momento trasverso para hadrones en colisiones $pp$.

Physics of Multiquark States

Exotic spectroscopy is a hot topic since there are several discoveries or observations per year. In this review talk, the last main experimental discoveries will be presented and then the main theoretical interpretations will be discussed.
Finally, some results of which I am also one of the authors will be presented and discussed.

Determinación de la luminosidad en colisiones protón-protón a 13 TeV del año 2018 utilizando el detector HFO

Para un acelerador de partículas existen dos características muy importantes. Una de ellas es la energía en el centro de masa de la colisión (ECM). Esta cantidad es la que permite que un acelerador sea capaz de producir ciertas partículas en sus colisiones. Mientras más grande sea la ECM, es más factible producir partículas más pesadas en alguna colisión. Otra propiedad de los aceleradores es la luminosidad, que nos indica la cantidad de colisiones que ocurren por unidad de tiempo y área. Una gran luminosidad indica una mayor cantidad de colisiones, lo que repercute en una gran estadística de los eventos que medimos. El Gran Colisionador de Hadrones es el acelerador de partículas más grande del mundo. En este acelerador existen cuatro grandes experimentos, uno de ellos es el Solenoide Compacto de Muones (CMS) y que fue, junto con ATLAS, uno de los descubridores del bosón de Higgs en el 2012. En CMS existen diferentes detectores y métodos que se utilizan para mediciones de la luminosidad. Uno de ellos es el HFOC, que emplea la técnica de ocupación de celdas en el calorímetro hadrónico delantero. En este trabajo se presentarán los resultados de la luminosidad en colisiones protón-protón a 13 TeV del año 2018 utilizando el detector HFOC.

Correcciones a la luminosidad en colisiones protón-protón a 13 TeV del 2017 en el experimento CMS

Una determinación precisa de la luminosidad es una de las cantidades más importantes para un experimento del área de la física de altas energías. En el caso específico del experimento CMS del LHC, al momento de la toma de datos, una medición de la luminosidad proporciona una retroalimentación en tiempo real sobre el funcionamiento del acelerador y el control que se tiene de éste por parte de los operadores. Pero no solo eso, al propio experimento le resulta útil tener un conocimiento de la luminosidad en todo momento, ya que así puede tener un control sobre el funcionamiento de los diversos disparadores de la toma de datos. Además de todo lo anterior, la luminosidad juega un papel fundamental en prácticamente todos los artículos que se publican con datos del LHC. Esto se debe a que para calcular una sección eficaz, es necesario conocer la luminosidad integrada que comprende el conjunto de datos utilizados para dichos resultados. En CMS existen diversos detectores que son utilizados para medir la luminosidad, entre ellos se encuentran el PLT y el BCM1F. En este trabajo se presentará una medidad de la luminosidad en colisiones protón-protón a 13 TeV del año 2017 para los detectores anteriormente mencionados.

Cálculo de errores sistemáticos en la extracción de señal para la Upsilon (1S)

A altas densidades de presión y temperatura, la Cromodinámica Cuántica predice que la materia nuclear ordinaria sufre una transición de fase. Este nuevo estado de la materia es conocido como Plasma de Quarks y Gluones (QGP) y se caracteriza por el desconfinamiento de los quarks y gluones. En el laboratorio se utilizan las colisiones nucleares de alta energía para reproducir el QGP. Una de las evidencias que demuestran la formación del QGP es la llamada supresión de quarkonium, una familia de partículas a las que pertenece la Upsilon (1S). Pero antes de proceder al estudio de las colisiones nucleares es menester realizar un análisis de la producción de partículas en colisiones protón-protón, ya que en este sistema no se espera la producción del QGP. Una de las componentes centrales del análisis de datos se basa en la extracción de la señal por medio de un ajuste al espectro de masa invariante de dosmuones de signo opuesto. Dicho ajuste se realiza por medio de una función compuesta por tres Crystal Ball para la señal y un polinomio de Chebichev para el ruido de fondo. Pero además, es necesario realizar diversas variaciones a dichas funciones para poder determinar los errores sistemáticos asociados. En este trabajo se presentará el cálculo de los errores sistemáticos en la extracción de la señal para la Upsilon (1S) en colisiones protón-protón a 5.02 TeV en el experimento CMS del LHC.

Estudio numérico de la anomalía electromagnética débil mediante un bosón de Higgs

Mediante lagrangianos efectivos se estudian las propiedades débiles de fermiones cargados del modelo estándar de las interacciones fundamentales. Dichas propiedades se inducen a nivel de un lazo mediante el cambio de sabor generado por el bosón de Higgs. Este trabajo se lleva a cabo a través del análisis del vértice que describe el acoplamiento renormalizable más general de un escalar con un par de fermiones. Se presentan resultados analíticos y numéricos preliminares para contextualizar con las predicciones teóricas del modelo estándar de las interacciones fundamentales.

Estudio de cambio de sabor en un modelo de tres dobletes de Higgses

El Modelo Estándar (ME) es la teoría que describe a las partículas elementales y sus interacciones. En esta teoría, las masas de las partículas son generadas a través del mecanismo de Higgs, mediante el rompimiento espontáneo de la simetría. Esta ruptura se logra por medio un campo escalar complejo, conocido como doblete escalar que describe el bosón de Higgs. Sin embargo, se han considerado teorías que van más allá del ME y que extienden el sector de Higgs a más de un doblete. Al incluir más dobletes, la teoría conduce a nuevos bosones de Higgs y la alteración en la física de sabor, es decir, están dotados con grupos de simetría discretos, los cuales rompen el mínimo global del potencial de Higgs. Un modelo extendido es el de tres dobletes de Higgs, el cual incluye una variedad de grupos de simetría discretos y un nuevo tipo de simetría CP donde puede ser explícitamente conservado o violado. En este trabajo se presenta un cálculo a nivel de un lazo del decaimiento del bosón de Higgs a dos leptones con cambio de sabor, dentro del modelo de tres dobletes de Higgses.

Gluebolas (Glueballs)

El modelo de quarks convencional considera que los mesones se encuentran compuestos por un par quark-antiquark y los bariones por tres quarks, mientras que a las partículas que tienen una composición diferente se les conoce como hadrones exóticos. Experimentalmente se han encontrado evidencias de la existencia de tetraquarks, pentaquarks y otras configuraciones compuestas por quarks y gluones. El interés por estudiar a los hadrones que están más allá del modelo convencional, se debe a que pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre la estructura interna, el confinamiento, y además pueden desempeñar un rol importante en la comprensión de la región no perturbativa de QCD. En este trabajo se analizan los resultados recientes, tanto teóricos como experimentales, de los estados llamados gluebolas (glueballs) y su relación con los mesones escalares.

Automatización de rutinas de análisis de datos generados por detectores RPC para la Universidad Iberoamericana

El presente proyecto busca mostrar el desarrollo de un método de análisis de datos en detectores RPC desarrollado en la universidad iberoamericana, asi como exponer estas herramientas de trabajo importantes a la hora de trabajar en física de partículas. El análisis de datos en un RPC lleva varios pasos a seguir, lo cual puede conllevar a una perdida significativa de datos y tiempo, por ello se busca automatizar y optimizar estas rutinas para hacer un análisis cada vez más exacto del experimento que se este realizando. A su vez, familiarizarse con estas herramientas de trabajo es muy importante a la hora de colaborar con organismos como el CERN debido a que estos conocimientos son una de las bases para poder dar seguimiento a estos tipos de proyectos. Lo que se vera en este póster será el como se diseñan estos experimentos desde la teoria de un RPC hasta como tomar sus datos e interpretarlos, sin importar que tanta experiencia en programación tenga la audiencia o incluso de la fisica dentro de ésta.

Correlaciones entre los elementos de las matrices de masa de los leptones y neutrinos provenientes de una textura de 2-ceros

Se realiza un análisis numérico para las matrices de masa de los leptones y neutrinos considerando que tienen una estructura de texturas de dos ceros. Al imponer un criterio de chi cuadrada los parámetros libres del modelo son acotados al imponer que se reproduzcan los valores experimentales de la matriz $U_{PMNS}$. Un algoritmo bio-inspirado del tipo enjambre es implementado y utilizado para encontrar los valores numéricos de los parámetros; con los datos dados por el algoritmo, se encuentran correlaciones entre los elementos de las matrices de masa de leptones y neutrinos. Se presentan gráficamente los resultados obtenidos.

Geant4 Application for High Energy Physics

Geant4 (GEometry And Tracking) es una aplicación escrita en C++ y disponible para Linux, MacOs y Windows, que utiliza métodos de monte Carlo para simular el paso de partículas a través de la materia. Sus aplicaciones se encuentran principalmente en las áreas de física de altas energías, física nuclear y de aceleradores, de igual manera se suele emplear en estudios espaciales, de radiación, medicina (GATE) y en la industria. Geant4 puede simular importantes procesos físicos que se encuentran en un rango de energías que van desde decenas de eV hasta la magnitud de TeV, estos fenómenos pueden ser electromagnéticos, ópticos, hadrónicos y de decaimiento. Por todo lo anterior esta herramienta se ha vuelto muy importante en diferentes experimentos del LHC en el CERN y en otros laboratorios de física de altas energías. En el siguiente trabajo se describirá el proceso de simulación y el uso de Geant4 en experimentos del LHC.

Flujos de neutrinos y rayos gamma en un modelo de Multi-Higgs

Los modelos donde se incluyen dobletes de Higgs adicionales en el potencial han sido ampliamente estudiados en el contexto de la física más allá del modelo estándar. Estos modelos contienen una variedad diversa de partículas adicionales a las conocidas y aquellas con ciertas características pueden considerarse candidatos a materia oscura. Este trabajo busca explorar un modelo de Multi-Higgs en el contexto de materia oscura, enfocándonos en las señales de detección indirecta provenientes de la aniquilación a fotones y neutrinos de estos candidatos y su posible detección.

Construcción de un vértice fermión-fotón no perturbativo en QED

En este trabajo de tesis se presenta la construcción de un Ansatz para el vértice fermión-fotón no perturbativo en d-dimensiones en el espacio Euclidiano. Este Ansatz debe cumplir los fundamentos básicos de la teoría y ser invariante de norma. Para poder realizar este trabajo se necesita hacer uso de las ecuaciones de Schwinger-Dyson que son las ecuaciones de movimiento de una teoría cuántica de campos. Gracias al trabajo de Ball-Chiu se sabe que el vértice fermión-fotón puede ser dividido en su parte longitudinal y transversal. Ball y Chiu presentan un vértice longitudinal libre de singularidades cinemáticas y con sus factores de forma bien definidos mediante las Identidades de Ward Takahashi, sin embargo, dejan la parte transversa completamente indeterminada. En este trabajo se aplican las Identidades Transversas de Takahashi, las cuales incorporan las llamadas funciones $Y_{i}(k,p)$, para lograr construir la parte transversa del vértice en d dimensiones, ya que estudios recientes han mostrado que estas identidades proporcionan información relevante sobre sus factores de forma. Finalmente, se estudia la ecuación del gap en el límite no masivo con la aproximación qQED para obtener información de las funciones $Y_{i}(k,p)$ y garantizar la renormalizabilidad multiplicativa.

Interacciones efectivas de Yukawa y texturas universales

En este trabajo se propone un modelo para generar matrices de Yukawa a través de la introducción de múltiples flavons interactuando con fermiones. Dicho modelo podría ser el límite a bajas energías de la Física de sabor caracterizada por una escala dónde los escalares son estados ligados fuertemente acoplados. Se demuestra también que las propiedades de la física de sabor en la escala electrodébil, como es la supresión de FCNC y la jerarquia de las masas de los fermiones en diferentes sectores está determinado por los valores de expectación de vacío de los flavons donde emergen invariantes que permiten hacer predicciones cruzadas entre sectores. Este modelo también contiene candidatos a materia oscura por lo que sus parámetros pueden acotarse a través de observaciones cosmológicas. Para demostrar la viabilidad de esta propuesta se presenta una parametrización de los ángulos de mezcla en el sector leptónico y la masa absoluta del neutrino más pesado (asumiendo ordenamiento normal), utilizando invariantes provenientes del sector con leptones cargados.

Characterisation of glass MRPCs

RPCs are resistive gaseous detectors consisting of two parallel plates, a negatively charged cathode and a positively charged anode, made of a high resistive material, such as glass or bakelite, and separated by a gas volume. RPCs (Resistive Plate Chambers) where conceived by R. Santonico and R. Cardarelli in 1981, later on in 1996 MRPCs (Multi-gap RPCs) were introduced by the research group led by M. C. S. Williams, they can get time resolutions of a few tens of picoseconds even in high rate conditions, which is very important for recent and future particle physics experiments. In this work we will explain how MRPCs operate, their importance and advancements in high luminosity experiments as both high rate and time resolution detectors. Furthermore we will also present the characterisation results of some of these detectors.

RPC detectors in the CMS Experiment

El Compact Muon Solenoid (CMS), es un detector de propósito general, diseñado para observar diferentes fenómenos físicos provenientes de las colisiones del Large Hadron Collider (LHC). Los objetivos del LHC incluyen refinamiento de medidas dentro del Modelo Estándar y búsqueda de nueva física más allá de este. CMS está constituido por diferentes sistemas de detección, uno de los más importantes para el estudio de nuevos fenómenos es el detector de muones. Las Cámaras de Placas Resistivas (Resistive Plate Chambers, RPC) forman parte de este sistema y funcionan como un trigger para la reconstrucción de muones. Para enfrentar las condiciones de alta radiación durante la etapa de alta luminosidad del LHC, dos nuevas estaciones con iRPCs (improved RPCs) serán integradas en el sistema de muones. En este trabajo se expone la importancia de los RPC (con énfasis en CMS) y su extenso uso en experimentos de altas energías, gracias a su alta resolución y bajo costo.

Simulación de un RPC en Ambientes de Alta Radiación Usando Geant4

Los RPCs (Resistive Plate Chambers) son detectores de ionización gaseosos que debido a su bajo costo, alta eficiencia y excelente resolución temporal, son extensamente usados en experimentos de física de partículas. Con el aumento de la luminosidad en experimentos futuros, incluyendo el HL-LHC (High Luminosity-Large Hadron Collider), es necesario realizar estudios para entender los efectos del incremento de la radiación sobre los detectores. En este trabajo se presentan estudios de simulación de un RPC, usando el paquete GEANT4 (GEometry ANd Tracking), para estudiar los efectos en su desempeño debido a la radiación de fondo de neutrones, fotones, electrones y positrones. Estos estudios son importantes también para ayudar al diseño de detectores más robustos y a entender la radiación de fondo.

Sobre las Simetrías Gauge en física de partículas

En este trabajo se presenta una breve descripción de las simetrías gauge locales en general, a su vez que se exploran sus aplicaciones en física partículas. Una vez definidos los elementos principales de las teorías gauge tales como las propias transformaciones abelianas y no abelianas se detallará el cómo permiten analizar la invariancia y conservación de cantidades físicas, de forma que cada fenómeno físico se asocia con una transformación gauge. Posteriormente se detallan las simetrías gauge locales que surgen para cada transformación gauge particular como lo son la electrodinámica cuántica, campo leptónico y cromodinámica cuántica.

Correlaciones angulares de dos partículas y $\left< p_{T} \right>$ de partículas cargadas en procesos ultra periféricos con ALICE-LHC del CERN

El estudio de las correlaciones angulares en colisiones Pb+Pb muestra una fuerte correlación de largo alcance en $\Delta\eta$ conocida como ``ridge" que es interpretada como una consecuencia del flujo hidrodinámico del medio producido que interactúa fuertemente. Un comportamiento cualitativamente similar es observado en colisiones pp y p+Pb. Sin embargo, sigue siendo cuestionable si este comportamiento podría exhibir características colectivas similares a las de un fluido como en las colisiones Pb+Pb. Es por eso que recientemente se ha buscado estudiar este comportamiento en correlaciones angulares en sistemas de colisión con estados iniciales mas simples. En este sentido, los eventos ultraperiféricos resultan interesantes para el estudio de la dinámica de un sistema con energía y geometría novedosas. Además, el estudio del $\left< p_{T} \right>$ aporta información sobre los mecanismos de producción de partículas que resulta beneficioso en el entendimiento de la dinámica de las colisiones. En este trabajo se realiza un estudio de las correlaciones angulares en conjunto con el estudio de $\left< p_{T} \right>$ en procesos ultra periféricos con el experimento ALICE-LHC del CERN.

Mediciones de WZH a partir del OpenData CMS 2019

En este trabajo presentamos el estudio y análisis de los datos abiertos del experimento de LHC, detector CMS, recolectados en 2019. Los eventos sujetos de análisis tienen como objetivos: determinar las masas de los bosones $W$, $Z$, Higgs, entre otras partículas; distinguir los bosones de norma candidatos $W^+$ de los $W^-$, distinguir los decaimientos a electrones de los decaimientos a muones, determinar las fracciones claves ($e^+/e^-$, $W^+$, $W^-$), así como hacer los gráficos de masa para los eventos con dos y cuatro leptones. En particular, estamos interesados en el análisis de los posibles decaimientos del bosón de Higgs a un par de leptones. Estos resultados se compararán con los resultados en el Modelo Estándar de la Física de Partículas reportados en la literatura.

Mediciones del decaimiento $h \rightarrow 4l$ a partir del OpenData CMS 2019

En este trabajo presentamos el estudio y análisis de los datos abiertos del experimento de LHC, detector CMS, recolectados en 2019. Los eventos sujetos de análisis tienen como objetivos: determinar cuáles las masas de los bosones $W$, $Z$, Higgs, entre otros; distinguir los bosones de norma candidatos $W^+$ de los $W^-$, distinguir los decaimientos a electrons de los decaimientos a muones, determinar las fracciones claves ($e^+/e^-$, $W^+/W^-$), y hacer los gráficos de masa para los eventos con dos y cuatro leptones. En particular, estamos interesados en el análisis de los posibles decaimientos del bosón de Higgs a cuatro leptones. Estos resultados se compararán con los resultados en el Modelo Estándar de la Física de Partículas reportados en la literatura.

Clasificación de materia oscura en el Universo a partir del portal de Higgs

En este trabajo se consideran los modelos en que la materia oscura (DM) del Universo sólo interactúa a través de acoplamientos con el sector de Higgs de la teoría. Se utiliza un enfoque general e independientemente del modelo en el que las partículas de DM son singletes de espín: 0, 1 y 1/2 y se considera un sector de Higgs mínimo, en primera instancia, con una sola partícula de Higgs del Modelo Estándar. Además, se analizan escenarios no mínimos en los que las partículas DM de espín 1/2 son acompañadas por leptones adicionales y se consideran singletes y dobletes escalares, el contenido de la materia también se amplía de varias formas. En todos estos escenarios, resumimos y actualizamos las limitaciones actuales y las perspectivas futuras en los colisionadores de alta energía.

Materia Oscura en IDMS$_C$

El doblete único de Higgs en el Modelo Est ́andar (SM) puede ser la forma más sencilla de introducir la ruptura de simetría electrodébil, pero las extensiones SM con más dobletes escalares no están excluidas. El modelo de doblete inerte, una extensión mínima del Modelo Estándar por un segundo doblete de Higgs sin acoplamientos directos a quarks o leptones, es uno de los escenarios más simples que pueden explicar la materia oscura. El modelo de dos dobletes de Higgs inerte IDM por sí solo es un buen candidato para encontrar física más allá del SM. Sin embargo, contiene muchas restricciones tanto teóricas como experimentales en aceleradores de partículas hadrónicos o leptónicos. El siguiente paso es agregar simetrías continuas adicionales, simetría de norma que incluye dos dobletes y un singlete complejo de campos escalares. Por lo que, evocamos el estado del modelo de dos dobletes más un singlete complejo, un modelo de dobletes de dos Higgs con un singlete que obedece a una simetría $Z_2$ discreta que proporciona candidatos de materia oscura. Se busca establecer si el modelo restringe las corrientes neutras que cambian sabor, si cuenta con un candidato de materia oscura viable y determinar sus propiedades.

Implicaciones de una textura de dos ceros en las matrices de masa

Considerando un modelo de texturas de dos ceros para las matrices de masa de los quarks, se implementa un algoritmo genético para la búsqueda numérica de valores de los parámetros libres del modelo de texturas, los cuales se acotan usando un criterio de $\chi^{2}$ y los valores experimentales de la matriz $V_{CKM}$. Se encuentran correlaciones entre los elementos de las matrices de masa mostrándose gráficamente los resultados.

Sentividad del detector MATHUSLA, un arreglo experimental para la búsqueda de partículas de larga vida en el LHC del CERN

Massive Timing Hodoscope for Ultra-Stable neutral pArticles (MATHUSLA) es un detector propuesto para explorar la posible observación de partículas neutras de larga vida (LLP) que serían producidas en el LHC durante su toma de datos de alta luminosidad (HL-LHC). MATHUSLA estará formado por una capa de detectores de plástico centelleador y una de detectores gaseosos tipo RPCs. La observación de LLP en el LHC revelaría indicios de fenómenos físicos descritos por modelos teóricos más allá del modelo estándar (BSM). En este trabajo se estudia con simulaciones de Monte Carlo la sensitividad de la geometría propuesta para MATHUSLA con diferentes tipos de partículas en diferentes rangos de energía. También se mostrará el estado actual de la propuesta y su posible contribución al área de la física de rayos cósmicos.

Estudio de eventos de fondo con estados finales pp$\rightarrow \gamma$ $\not E_{T}$, en la búsqueda de materia oscura con datos abiertos del CMS del LHC

En este trabajo se identifican las características de los eventos de fondo en la búsqueda de materia oscura propuestos por modelos de materia oscura simplificados que tienen estados finales $\gamma$ $\not E_{T}$ y que pueden ser producidos por colisiones protón-protón. Se presentan las variables dinámicas de los diferentes eventos de fondo haciendo uso del programa MadGraph5_aMC@NLO para la simulación de estos procesos al igual que del proceso de materia oscura, lo que nos permitirá diferenciar eficientemente a los eventos provenientes de la señal de materia oscura de aquellos originados por los procesos de fondo. Finalmente se identifican los cortes de las variables dinámicas que maximizan la razón señal- eventos de fondo, que serán comparados con los resultados obtenidos por la colaboración CMS del LHC, finalizando con la aplicación de estos cortes a datos abiertos del CMS.

Simulación de una RPC Multigap de placas de Vidrio

En física de altas energías (HEP), algunos de los detectores de partículas más usados, están los que en su principal componente tienen una mezcla de gases, debido a su buena eficiencia, robustez y relativamente bajo costo. Uno de estos tipos de detectores son las Resitive Plate Chambers (RPCs), su uso, está tan vigente que actualmente en algunos grupos de investigación en el Gran Acelerador de Hadrones (LHC) para la fase de alta luminosidad (HL-LHC) se están desarrollando versiones mejoradas de RPCs (los iRPCs). Las Resistive Plate Chambers son cada vez más utilizados, no solo en la física de partículas, sino también en cada vez más diversas aplicaciones, como en tomografía. En este trabajo se presentan algunos resultados de la simulación en Geant4 & Garfield de una RPC Multigap de placas de vidrio, el cual es parte de un proyecto de tomografía usando muones atmosféricos. Se simula la generación de avalanchas en el campo eléctrico por el paso de muones a través de las cámaras de gas y por el teorema de Ramo-Shockley se calcula la señal inducida en los electrodos de lectura.

Estudio de la dependencia con la temperatura del propagador del quark

El comportamiento infrarrojo de QCD se ve afectado en la presencia de un baño térmico. A temperaturas bajas, los grados de libertad son los hadrones sin color, mientras que a altas temperaturas, la interacción se apantalla y se vuelve débil ocasionando que los constituyentes de los hadrones se desconfinen y entren en un estado donde los grados de libertad dominantes son aquellos de QCD perturbativa; es decir, quark y gluones. El incremento de temperatura desencadena la transición de quarks con una masa vestida grande hacia quarks con solamente su masa desnuda pequeña. Teniendo lo anterior en cuenta, utilizamos las ecuaciones de Schwinger-Dyson bajo una interacción de contacto para estudiar la evolución del propagador del quark con la temperatura y determinar el valor donde ocurre el fenómeno de restauración de la simetría quiral.

Resolución temporal de detectores de plástico centellador acoplados a tubos fotomultiplicadores y SiPM

El desarrollo de detectores de partículas es de gran importancia para las áreas experimentales de física de altas energías y astro partículas. Las nuevas condiciones experimentales de los aceleradores como el LHC o NICA requieren de detectores con una excelente resolución temporal para el monitoreo de haces de partículas y la generación de señales de disparo. En este trabajo se reporta la comparación de la resolución temporal de un detector de plástico centellador acoplado a un tubo fotomultiplicador respecto a la de uno acoplado a un SiPM. La instrumentación utilizada es análoga a la implementada en experimentos de colisionadores como ALICE-LHC del CERN.

Implicaciones fenomenológicas de la materia oscura en una extensión del Modelo Estándar

Actualmente, el Modelo Estándar (SM) es la piedra angular teórica de la Física de Partículas. Sin embargo, sus predicciones aún no pueden explicar ciertos fenómenos como la masa del neutrino y la composición de Materia Oscura (DM). Para tratar de explicar ambos fenómenos se propone una extensión seesaw al SM el cual supone la existencia de tres neutrinos derechos singletes, dando lugar a los términos de masa tipo Dirac y a una masa de los neutrinos del orden de MeV. Dicho mecanismo rescata el orden en Sub-eV de los neutrinos debido a una violación genérica del número leptónico, la cual puede surgir de una ruptura espontánea de la simetría. La posibilidad más simple es considerar el número leptónico como una simetría global, cuya ruptura dejará un bosón de Nambu-Goldstone sin masa: el Majoron, el cual puede acoplarse a la partícula de DM. Por otra parte, la detección directa de DM se restringe por parámetros como la densidad reliquia y la sección eficaz promediada térmicamente a partir de observaciones cosmológicas tales como el espectro de potencias de las fluctuaciones de densidad de la distribución de materia en el Universo a grandes escalas y las abundancias de elementos ligeros producidos en la época de nucleosíntesis primordial. Estas podrían restringir de manera muy importante el espacio de parámetros de los neutrinos masivos, así como su posible acoplamiento con la DM. Este trabajo realiza un barrido un espacio de parámetros tomando en cuenta las restricciones anteriores, así como las cotas para las emisiones de rayos gamma provenientes de posibles aniquilaciones y/o decaimientos de la DM. Las herramientas computacionales utilizadas para este propósito son: FeynRules, MicrOmegas y CLUMPY.

Redes Neuronales Convolucionales Cuánticas para Tareas de Clasificación en Física de Altas Energías

Este trabajo presenta el uso de Quantum Machine Learning (QML) aplicado en el ámbito de la Física de Altas Energías. En particular, se trabaja con simulaciones de jets generados en colisiones de protón-protón utilizando los software Pythia y Delphes. Se organiza el conjunto de datos point-cloud con el ángulo azimutal, la pseudo-rapidity y la energía de cada una de los partículas del jet. Posteriormente se crean imágenes con las cuales se entrena un algoritmo de aprendizaje supervisado en Pytorch (red neuronal convolucional clásica), con el fin de identificar los jets que corresponden a un top quark o a gluones. Finalmente se introduce un capa de redes neuronales convolucionales cuánticas con ayuda del paquete Qiskit de IBM, con el objetivo de tener un algoritmo híbrido y se compara con su equivalente clásico.

Neutrinos estériles en un modelo izquierdo- derecho con fermiones espejo

En. la extensión del modelo estándar con simetría de norma SU(2)L⊗SU(2)R⊗U(1)Y′ y fermiones exóticos adicionales conocidos como fermiones espejo, se estiman las masas de los neutrinos, las cuales son consistentes con las cotas experimentales del neutrino. Empezando de la matriz de masa más general, se determina la masa de los neutrinos activos y estériles con la aplicación de un mecanismo seesaw doble. Se analiza la escala de masa de los neutrinos estériles ligeros.

El experimento LEMMA y la producción de muones

Se presenta el estudio de la producción de muones a partir de la aniquilación electrón-positrón, en el marco del Modelo Estándar y del experimento propuesto LEMMA (Low Emittance MuonS Accelerator). El cálculo $\sigma(e^+e^- \rightarrow \mu^+ \mu^-)$ se realiza usando el formalismo de helicidades. Con esto se evidencia la eficacia de dicho formalismo.

Explorando los vértices $H^±W^∓Z^0$ y $H^±W^∓h^0$ en futuros aceleradores e-p, en el Modelo Supersimétrico Mínimo más un Triplete Escalar Complejo (MSSM-OHT)

En este trabajo se propone calcular la desviación de la intensidad del vértice $H^±W^∓Z^0$ entre los modelos Georgi-Machacek (GM) y el Modelo Estándar Mínimo Supersimétrico con un Triplete Complejo adicional (OHT-MSSM). Para ello se expresará dicho vertice en un lagrangiano efectivo que pueda representar el modelo GM y el modelo OHT-MSSM. Este lagrangiano se implementará en la herramienta computacional LanHep que genera reglas de Feynman para cualquier proceso y se usarán las herramientas de simulación CalcHep y Madgraph como generadores de eventos. En particular en aceleradores electrón-protón se estudiara la producción del Higgs cargado mediante los canales $H^± → f_uf_d$ y $H^± → W^±h^0$ con $W^± → l_ν$ y $h^0 → f \bar{f}$.

Momento magnético anómalo del leptón $\tau$

El modelo estándar (ME) de la física de partículas elementales se ha sometido en los últimos años a numerosas pruebas experimentales de precisión, así como a búsquedas de su posible violación, esto ha servido como una herramienta para verificar la teoría a nivel cuántico. Un ejemplo bastante conocido son las predicciones teóricas del ME a los momentos magnéticos anómalos del muón y el electrón, que pueden compararse con las mediciones experimentales. Una clara discrepancia apuntaría a contribuciones adicionales de origen en la nueva física. Con respecto al leptón tau ($\tau$), éste ha recibido menos atención que sus compañeros, el muón y el electrón. Sin embargo, en los experimentos realizados para conocer sus propiedades, se han observado algunas anomalías respecto de las predicciones del ME, ofreciendo así la posibilidad de buscar desviaciones del ME. Por lo tanto, merece la pena estudiar modelos que van más allá del ME ya que podrían generar grandes contribuciones de nueva física que se acerquen a los límites experimentales. Exploraremos esta posibilidad en el contexto del modelo Bestest Little Higgs, dicha teoría ofrece una solución al problema de la jerarquía de masa y predice compañeros pesados de los bosones de norma, escalares y quarks del ME. En particular, nos proponemos estudiar el momento magnético anómalo del leptón $\tau$.

Momento magnético débil anómalo del leptón $\tau$

Una de las propiedades de los leptones que ha recibido atención en los últimos años debido a los importantes avances en el escenario experimental, consiste en los momentos dipolares débiles. Esta propiedad surge a través de sus interacciones con el bosón de norma $Z$. En específico, es interesante estudiar las propiedades del leptón tau ($\tau$) ya que está jugando un papel muy importante en el LHC como herramienta para probar las propiedades del bosón de Higgs y buscar nueva física a escalas de energías altas. Es también el único leptón bastante masivo comparado con la masa del electrón o muón. De esta manera, uno esperaría que el tau sea mucho más sensible a la nueva física que sus compañeros leptónicos. Adicionalmente, las mediciones precisas de las propiedades del leptón $\tau$ proporcionarían pruebas rigurosas del modelo estándar (ME) y determinaciones precisas de sus parámetros. En este trabajo, nuestro interés es estudiar el momento magnético débil anómalo (MMDA) del leptón $\tau$ en el marco de un modelo de extensión conocido como el modelo Bestest Little Higgs (BLH). Las contribuciones del modelo BLH al MMDA del leptón $\tau$ surgen a nivel de un lazo y son inducidos por los compañeros pesados de los bosones de norma y escalares del ME. Actualmente, no hay concordancia entre la predicción teórica del ME y el experimento en el MMDA del tau, por lo que dicha discrepancia podría deberse al efecto de nuevas partículas no descritas en el ME. Esta es también otra de nuestras motivaciones principales para hallar las contribuciones que generan las partículas exóticas del BLH al MMDA del leptón $\tau$.

Escala de neutrinos en un modelo con textura universal y masas de Majorana

Un hecho notable del sector de neutrinos, es la posibilidad de tener dos contribuciones a su masa como es una descripción de Majorana y otra de Dirac. Por otro lado, para quarks y leptones cargados, es posible encontrar parámetros invariantes aproximados dependientes de las razones de las masas con la masa del fermión más pesado de cada sector. Dichas invariancias podrían representar límites a bajas energías de simetrías de sabor a escalas energéticas superiores. En este trabajo se muestra cómo usando el concepto UTC (Universal Texture Constraint) y las correcciones provenientes de las contribuciones de Majorana a las masas de los neutrinos, puede establecerse una relación entre los parámetros de otros sectores del SM con el de neutrinos para hacer predicciones de la escala absoluta de las masa del neutrino más pesado suponiendo ordenamiento normal.

Jordan-Lie algebras of Lorentz particles in $4+1$ dimensions

Lie algebras characterize the symmetries of free elementary physical systems, which are associated with their irreducible unitary representations. However, to describe the interactions of such systems we need to write linear operators acting on the representation, which satisfy a richer Jordan-Lie algebra (or commutator and anticommutator algebra). Different representations of the same Lie algebra possess different Jordan algebras, which impacts the interactions that we van write for them. Covariant basis for these Jordan-Lie algebras such as the Dirac basis for the fermion fields, help us classify acceptable interactions of quantum fields. In 3+1 dimensions, parity plays a crucial role in the construction of the covariant basis of interesting representations; however, in 4+1 dimensions, this is not a possibility. In this work we describe the covariant basis for the Jordan-Lie algebras of some some interesting representations of the Lorentz $SO(1,4)$ algebra.

Estudio de la Compacticidad de las Estrellas de Bosones con potenciales diferentes

El propósito de este trabajo es realizar una comparación de la compacticidad de las estrellas de bosones en t = 0 (configuraciones de equilibrio). Para ello se resuelve el sistema de ecuaciones de EKG, asociandolo con dos potenciales diferentes, por medio de métodos numéricos (Runge-Kutta y Shooting). Al resolver este sistema de ecuaciones, con valores diferentes para los términos de auto-interaccion (presentes en los potenciales a usar), se obtienen datos importantes como la masa, el número de partículas y radio de las estrellas de bosones que son necesarias para obtener un valor de la compacticidad y observar con cual de los dos potenciales establecidos, las estrellas son más compactas. Además, analizaremos cómo es el comportamiento de la compacticidad en función del parámetro de autointeracción.

Interacciones wimp-nucleón con violación de isospin en la detección directa de materia oscura

La evidencia observacional a diferentes escalas apunta a la existencia de una componente del Universo aun desconocida llamada materia oscura y que podría constituir un 22%. La posibilidad de que se trate de una partícula débilmente interactuante WIMP ha sido ampliamente explorada, en la actualidad una decena de experimentos buscan detectarla en laboratorios subterráneos al medir la energía de retrocesos nucleares. En décadas de operación al no detectar una señal consistente con retrocesos nucleares causados por WIMPS por encima del ruido de fondo, se han logrado excluir valores de la sección eficaz de dispersión wimp-nucleón. En este trabajo estudiamos las modificaciones en el espectro de retrocesos nucleares al considerar violación de isospin, cuando los acoplamientos WIMP proton y WIMP neutrón son diferentes, en particular para los casos isoescalar, isovector y xenonfóbico. Estos resultados son relevantes dada la complementariedad entre experimentos que usan diferentes medios de detección como Xenón, Argón, Germanio y Silicio.

Fenomenología de la dispersión neutrino-electrón en presencia de momento magnético del neutrino

Los neutrinos son las partículas más ligeras y más abundantes descritas por el modelo estándar. Una vez establecido el mecanismo de oscilaciones de neutrinos sabemos que tienen masa distinta de cero. En muchas extensiones del Modelo Estándar, los neutrinos adquieren propiedades electromagnéticas no triviales, permitiendo interacciones con campos electromagnéticos y otras partículas. Estas propiedades pueden además diferenciar entre neutrinos de Dirac y de Majorana. En este trabajo estudiamos la sección eficaz de dispersión neutrino(antineutrino) - electrón en el modelo estándar y su modificación al tomar en cuenta el momento magnético efectivo del neutrino. Consideramos una fuente radioactiva de cromo-51 que emite neutrinos del electrón, así como antineutrinos del electrón provenientes de un reactor nuclear.

Estados ligados nucleares de los mesones $\eta_c$ y $J/\Psi$

Presentamos resultados para los eigenvalores y eigenfunciones de los estados ligados nucleares de los mesones $\eta_c$ y $J/\Psi$ para varios núcleos atómicos. Los potenciales escalares atractivos para los mesones $\eta_c$ y $J/\Psi$ se obtienen a partir de las auto-energías modificadas de estos mesones en el medio nuclear, considerando los lazos $DD^{*}$ y $D\overline{D}$ en las auto-energías, respectivamente. Nuestros resultados sugieren que los mesones $\eta_c$ y $J/\Psi$ deberían formar estados ligados con todos los núcleos considerados.

Environmental variables effect on the operations of the Resistive Plate Chambers

Resistive Plate Chambers (RPCs) are gas detectors triggered by charged particles. The optimal operating voltage for Resistive Plate Chambers is sensitive to environmental conditions such as temperature, humidity, and pressure. Based on current studies done for single-gap glass and bakelite RPCs, we describe a method to estimate the effect of environmental variables on large-scale bakelite double RPCs.

Estudio de factibilidad para cuantificar e identificar anti-neutrones en colisiones de iones a altas energías

Una vez descubierto el anti-protón ($\bar{p}$) en 1955, tomó un año comprobar experimentalmente la existencia del anti-neutrón ($\bar{n}$), cuya ausencia de carga eléctrica resultó ser el principal reto a vencer. Actualmente, la manera en la que el $\bar{n}$ interactúa con la materia se conoce lo suficientemente bien como para poder evaluar, mediante simulaciones, la probabilidad con que lo hacen con los neutrones de los núcleos vía la reacción de intercambio de carga $\bar{n} + n \rightarrow \bar{p} + p$. La motivación de este trabajo es evaluar la producción de $\bar{n}$ en las colisiones, $p-p$ o entre núcleos pesados, que ocurren en ALICE y que a la fecha no se ha medido. Para ello, se propone utilizar los núcleos del silicio del que está hecho el sistema trazador interno (ITS) como un blanco en el que los $\bar{n}$ se transforman en anti-protones, por ser estos últimos más fáciles de identificar al tratarse de partículas cargadas. Se simuló una fuente de $\bar{n}$ en el centro de un detector de silicio con la geometría del ITS, para calcular la sección eficaz de CEX en silicio y estudiar las correlaciones de momento existentes entre el $\bar{n}$ y el par $p$ - $\bar{p}$ producido en la reacción. Se concluyó que este método es factible a pesar de su eficiencia de conteo del 0.11%, ya que cada evento de CEX se puede asociar a un $\bar{n}$. En cuanto a la identificación de los $\bar{n}$ mediante estas correlaciones, la eficiencia del método propuesto es del 0.0016%. Por último, se encontró que al seleccionar eventos en los que es posible seleccionar al $p$ de CEX, y descartar aquellos con una pérdida de energía importante, los momentos del $\bar{p}$ y el $p$ (en su equivalente en energía) determinan el momento del $\bar{n}$ con una incertidumbre de 0.210 GeV.

Construcción de una Red Neuronal Totalmente Conectada (FCNN) para la identificación de Jets provenientes de un quark Top (Top Tagging)

En la física de partículas, la identificación de quarks Top ha sido siempre un problema experimental recurrente, debido a que son partículas muy masivas y con un sumamente corto tiempo de vida, por lo que su detección suele hacerse mediante la reconstrucción de su decaimiento hadrónico, es decir, de la detección de jets de partículas resultantes de SU proceso de hadronización. Existen numerosos métodos experimentales para realizar esta detección, así como métodos computacionales, siendo uno de ellos el punto central de este trabajo: la elaboración de un Algoritmo de Aprendizaje Automático o Machine Learning (ML), una Red Neuronal Totalmente Conectada (FCNN), que sea capaz de identificar si un jet de partículas proviene o no de un quark Top.

Luminous black holes

A complimentary scenario to superradiance is presented based on the possible existence of instabilities in non-rotating black holes. A plausible parameter space for the formation of axion-type scalar field clouds around black holes in cosmological times is determined, which allows establishing bounds on the amount of dark matter as primordial black holes through axion-photon coupling. Additional phenomenological results are commented on.