Examinando por Materia "Dark matter"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Exploración de un modelo de materia oscura en un experimento de blanco fijo
    (Universidad EIA, 2025) Velez Giraldo, Juliana; Betancur Rodríguez, Amalia
    RESUMEN: La existencia de la materia oscura está respaldada por una gran cantidad de evidencia. Sin embargo, el conocimiento que se tiene acerca de su origen, composición y las formas en que interactúa con la materia ordinaria es limitado, por lo que su estudio es de gran importancia. Nuevos modelos proponen extender el Modelo Estándar de partículas al introducir un sector oscuro, en el cual los componentes de la materia oscura son neutros frente a las interacciones del Modelo Estándar, pero pueden interactuar con la materia ordinaria a través de una nueva fuerza. En particular, si el mediador de esta fuerza es un bosón gauge vectorial asociado a una simetría 𝑈(1)𝐷, se habla de un fotón oscuro, que se acopla al Modelo Estándar mediante una mezcla cinética. En los experimentos de detección de materia oscura se buscan señales del fotón oscuro de diversas maneras. En este trabajo se investigan posibles señales del fotón oscuro en los experimentos de blanco fijo DUNE-LBNF y COHERENT mediante métodos de Monte Carlo para simular la producción de fotones oscuros. Usando Geant4 se obtiene la distribución energética de los fotones que surgen en cada experimento, sin considerar modelos de física más allá del Modelo Estándar. MadGraph y MadDump se emplean para obtener, en cada caso, la distribución energética de los fotones producidos a partir del flujo de piones neutros, considerando el modelo del fotón oscuro para diferentes valores de masa de este bosón. Con estas distribuciones se realiza un análisis estadístico que permite determinar si la señal del fotón oscuro podría distinguirse de las señales producidas por fotones del Modelo Estándar
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    PublicaciónAcceso abierto
    Explorando la estructura de la Vía Láctea a través de integración numérica de órbitas estelares
    (Universidad EIA, 2025) Velez Rua, Eric; Muñoz Cuartas, Juan Carlos
    RESUMEN: La materia oscura, que constituye aproximadamente el 85% de la materia del universo, sigue siendo uno de los mayores misterios de la física y astronomía modernas. Aunque no interactúa directamente con la luz, su influencia gravitacional afecta significativamente la dinámica de las galaxias. En particular, el halo de materia oscura juega un papel fundamental en la estabilidad y evolución de las órbitas estelares, especialmente en las regiones externas de las galaxias. Sin embargo, los modelos actuales aún no logran capturar completamente la complejidad de esta interacción. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar simulaciones numéricas de órbitas estelares utilizando técnicas avanzadas de integración numérica en distintos modelos de la Vía Láctea, incorporando componentes como el halo de materia oscura, discos y bulbos galácticos. A través de estas simulaciones, se busca entender cómo la estructura del halo afecta la dinámica estelar y compararla con observaciones astronómicas recientes. En este trabajo, el uso de estos métodos numéricos ha proporcionado un modelo para obtener una representación de la distribución de materia oscura en la Vía Láctea, validando su influencia en la dinámica estelar mediante la comparación directa con datos de la misión Gaia. Entre los resultados más llamativos que se obtuvieron, se vio que las simulaciones que incorporan un halo de materia oscura con masaMhalo = 1,0×1012M⊙ reprodujeron la velocidad circular del Sol con un error de ∼ 0,8%, a su vez que demostraron consistencia con los perfiles de velocidad radial observados. Este trabajo establece un marco metodológico para la simulación de la dinámica estelar, integrando potenciales realistas para el bulbo, disco y halo galácticos, y ofrece evidencia que respalda el papel dominante de la materia oscura en la estructura galáctica. Los resultados sientan las bases para futuros estudios que exploren refinamientos cosmológicos, ampliando la capacidad para estudiar la estructura de la Vía Láctea.