The Neutrino Gateway to New Physics

El objetivo principal del proyecto es estudiar modelos supersimétricos que puedan explicar el origen de la masa de los neutrinos y dar un candidato a materia oscura. En particular, se favorecerán modelos con señales que puedan estar en la escala electrodébil, es decir, señales que puedan ser observadas por los experimentos del LHC del CERN, o un futuro colisionador leptónico. Un aspecto de interés involucra las restricciones experimentales a los modelos. En el caso del modelo Seesaw tipo 1 con Supersimetría, se ha comprobado que si los nuevos sneutrinos, introducidos por el modelo, tienen masas del orden del GeV, los estados finales en los colisionadores involucran un mayor número de leptones que en el modelo mínimo supersimétrico (MSSM). Esto significa que búsquedas con leptones podrían restringir el modelo mucho mejor que las búsquedas con quarks. Buscamos continuar en esta dirección, involucrando nuevos observables en el sector de squarks, e incluir nuevos modelos, por ejemplo, el modelo tipo "Left-Right." Por otro lado, el modelo MSSM tiene un candidato a materia oscura: el neutralino más ligero. No obstante, al implementar el Seesaw tipo 1 en el modelo, los neutrinos pesados y/o los sneutrinos pueden cumplir este rol. Anteriormente se identificó al sneutrino más ligero como candidato, así que en este proyecto buscaremos entender de qué manera dicho sneutrino podría reproducir los resultados cosmológicos observados, es decir, cómo obtener la densidad de reliquia. Adicionalmente, analizaremos la posibilidad de tener sólo al neutrino pesado como candidato, y una combinación de neutrinos y sneutrinos. Finalmente, en la literatura se sabe que, de tener neutrinos nuevos en la escala electrodébil, las correcciones a las masas de los neutrinos ligeros pueden ser muy grandes. Es posible evitar dichas correcciones haciendo que los nuevos neutrinos pesados tengan masas degeneradas, de manera que las correcciones se cancelen entre sí. Esto se justifica por la minimización del número de parámetros que violan número leptónico, que ocurre justamente cuando las masas pesadas son degeneradas. En el caso supersimétrico, actualmente no se sabe si las nuevas contribuciones de los sneutrinos preservan las estructuras existentes en las matrices de masa, o si pudieran haber nuevas contribuciones que violen número leptónico. Buscaremos entender esto, así como evaluar el impacto del modelo en el proceso de desintegración beta doble sin neutrinos. Asimismo, buscaremos encontrar correlaciones entre estos resultados y aquellos observables del LHC y colisionadores electrón-positrón.

JONES PEREZ ,JOEL