Desarrollando teoría y experimento de la física de partículas en la PUCP

Durante los últimos años, el área de física de partículas, teórica e experimental, dentro de la PUCP ha tenido un crecimiento significativo. Esto ha sido demostrado a través de la producción de tesis de alta calidad, publicaciones, presentaciones en congresos internacionales, así como la participación en proyectos internacionales de primer nivel, como lo son los experimentos MINERvA(Fermilab) y ALICE(CERN). El presente proyecto tiene por objetivo darle continuidad este trabajo, tanto en el área de la física experimental de altas energías como la teórica. En lo que respecta a la física experimental, es pertinente señalar que ambos experimentos están a punto de comenzar con la toma de datos, que es, justamente, el punto de inicio para estudiar la física para la cual estos experimentos han sido diseñados. Así pues, es muy importante que ahora tengamos la oportunidad de participar activamente en ambos experimentos. Para el caso de MINERvA este proyecto tiene como fin continuar con el estudio de la física hadrónica, pero ahora ya con datos. También parte de nuestro trabajo es involucrarnos en el grupo de análisis de eventos quasi-elásticos, y aplicar las técnicas de deconvolución de señales que hicimos para ALICE, al caso de MINERvA. Para el caso de ALICE, trabajaremos en este proyecto en desarrollar algoritmos que puedan medir la eficiencia del detector V0, así como verificar la estabilidad de los algoritmos de deconvolución, cuando variamos parámetros de los Jets. También haremos la simulación de un nuevo detector para ALICE, que servirá para estudiar eventos de física difractiva. Por último, trabajaremos en seguir implementando la infraestructura computacional que necesitamos para experimento, y estar así preparados para analizar los datos que van a ser tomados próximamente. Con respecto a la parte de física teórica, estudiaremos los efectos de renormalización para los parámetros de oscilación de neutrinos, usando como fuentes a los neutrinos extragalácticos de alt

Particulas Elementales: Teoria y Experimento

El presente proyecto esta orientado a continuar con los esfuerzos que esta haciendo la PUCP en fisica de Particulas Elementales ya hace algunos años, tanto en el area experimental, como en la teorica. En el area experimental , el grupo de la PUCP esta trabajando en MINERvA-FERMILAB, y en ALICE-LHC CERN. Habiendo ya realizado varios proyectos de Software y Hardware(MINERvA), el presente proyecto tiene como fin continuar con estos proyectos. Asi como tambien preparar la iinfraestructura computacional, para estar listos para la toma de datos, de aqui a unos cuantos meses en-ALICE y el año que viene en MINERvA. En el area de fisica teorica, tambien existe un solido trabajo en fisica y astrofisica de neutrinos desde hace bastante tiempo. Este proyecto va a concentrarse en el uso de los neutrinos astrofisicos, de alta energia, provenientes de los Nucleos Activos de Galaxia, como herramientas para estudiar lassimetrias fundamentale C, P y T. Tambien pensamos usar la misma deteccion de los neutrinos, como para distinguir los diferentes mecanismos de produccion.

Visualización de Jets en Colisiones de Alta Energía.

Participacion PUCP en los experimentos MINERvA y ALICE

En el marco de la colaboracion para el proyecto ALICE (A Large Ion Collider Experiment), usaremos las herramientas de software ya adquiridas para estudiar la variación en la eficiencia del detector V0A debido a sus dimensiones geometricas analizando bloque a bloque el arreglo de detectores. Ademas colaboraremos en la implementacion del codigo final para este detector ensamblandolo dentro de la cadena general de deteccion y la simulacion de todo el experimento (ALIROOT). En el caso del proyecto MINERvA (Main INjector ExpeRiment: v-A) uno de nuestros objetivos es familiarizarnos en el manejo de los paquetes computacionales ROOT, GEANT4 y FLUKA necesarios para el diseño del detector de MINERvA, así como la generacion de los eventos y su simulacion cuando atraviesan el detector. Otro de los objetivos es el uso del paquete del haz de neutrinos que inpactara en el detector de MINERvA (haz NuMI) como tambien la construccion de los programas para simular la geometria del detector.

Estudios Teóricos y Experimentales en la Física de Partículas Elementales

El proyecto estudió la dependencia de los ángulos de oscilación de neutrinos con respecto a la escala energética de interacción. Dicha dependencia se vuelve evidente a través del uso de ecuaciones de grupo de renormalización (RGE). Se comprobó que las RGE para el Modelo Estándar son distintas a las del Modelo Mínimo Supersimétrico. Se realizaron estudios preliminares sobre la posible observación de dichos efectos usando neutrinos de núcleos activos de galaxias. Dichos estudios fueron posteriormente retomados, en el 2009, y llevaron a la publicación de un artículo en una revista indizada.

Estudiando Física Estándar y No-Estándar a partir de neutrinos astrofísicos

de conversión de sabor, el cual es inducido debido a que los neutrinos son masivos. Adicionalmente la mayoría de los parámetros relacionados con este fenómeno de oscilación (i.e. ángulos de mezcla y diferencias de masas cuadradas) se han medido con gran exactitud. Asumiendo este conocimiento como punto de partida, usaremos a los neutrinos que proceden de fuentes astrofísicas como: Supernovas y Núcleos Activos de Galaxia (NAG) como sondas para investigar efectos de decoherencia y gravitación cuántica en el sistema de neutrinos. De igual forma, estudiaremos la sensibilidad a los parámetros de oscilación θ13 y δ, aún desconocidos, a través de los telescopios de neutrinos (i.e. IceCube), también trataremos de extraer información de la señal de los neutrinos de Supernova para colocar cotas en las masas absolutas de los neutrinos.

Física y Astrofísica de los Neutrinos Masivos

Hoy en día se tiene confirmación experimental incuestionable que indica que los neutrinos sufren el fenómeno de conversión de sabor, el cual es inducido debido a que los neutrinos son masivos. Adicionalmente debemos decir que la mayoría de los parámetros relacionados con este fenómeno de oscilación (i.e. ángulos de mezcla y diferencias de masas cuadradas) se han medido con gran exactitud. Asumiendo todo este conocimiento como punto de partida, trabajaremos en este proyecto desde dos perspectivas distintas: una va a consistir en usar a los neutrinos como sondas para incrementar nuestros conocimientos sobre objetos astrofísicos como son los núcleos activos de galaxias (NAG) o la dinámica de la explosión de una supernova, ambos procesos se caracterizan por su gran emisión de neutrinos. Ésta es la parte del proyecto que corresponde a la astrofísica de los neutrinos. Todo este estudio va a ser realizado a partir de simulaciones hechas dentro del contexto de los futuros experimentos destinados a estudiar tanto los neutrinos de supernova como los de NAG. La segunda perspectiva es la que corresponde a la física de los neutrinos y va a consistir en el estudio de las posibles texturas de las matrices de masas que se tendrían para los neutrinos, inferencia que se haría usando los datos experimentales existentes. Cabe recordar que esta matriz de masa para los neutrinos es la análoga que se tiene en el sector de quarks.

Aspectos Fenomenologicos de la Fisica de Neutrinos Masivos

Las fábricas de neutrinos son una propuesta para medir los parámetros de oscilación de neutrinos con precisión máxima. No obstante, en dicho experimento se puede manifestar una degeneración en las soluciones encontradas. Dicha degeneración podría a llegar a ser de octavo grado, es decir, que existan ocho soluciones distintas que puedan describir las observaciones experimentales. El proyecto simuló una fábrica de neutrinos, y comprobó la existencia de dichas degeneraciones. Se propuso una solución, añadiendo canales de oscilación adicionales, además de un análisis espectral. Esto llevó a la publicación de un artículo en una revista indizada.