Efeitos da dinâmica não-linear das interações fortes em interações neutrino-hádron à altas energias
Resumo
A descrição da interação neutrino-hádron no regime de altas energias é ainda uma questão em aberto devido a possibilidade de que efeitos não-lineares alterem a dinâmica das interações fortes - a Cromodinâmica Quântica (QCD) - e, consequentemente, modifiquem o comportamento dos observáveis analisados nos observatórios de neutrinos em funcionamento e planejados para as próximas décadas. Neste trabalho investigamos o efeito de diferentes modelagens para a dinâmica QCD na determinação do fluxo de neutrinos astrofísicos, dependência energética da inelasticidade média, dependências energéticas e angulares da probabilidade de absorção durante a propagação de neutrinos pela Terra e na determinação das propriedades do fluxo de neutrinos astrofísicos incidentes. A fim de fornecer predições teóricas que permitam discriminar completamente entre as abordagens linear e não-linear da QCD, comparamos nossas predições com os dados recentes do observatório de neutrinos IceCube - o experimento emblemático em astronomia de neutrinos e multi mensageiros-e apresentamos previsões para a próxima geração de observatórios de neutrinos. Adicionalmente, apresentamos, pela primeira vez, o cálculo da produção
exclusiva de um fóton na interação do bóson Z 0 com o próton em altas energias associadas à troca do Pomeron considerando diferentes modelos para a dinâmica QCD. Os resultados apresentados nesta tese indicam que o estudo de interações neutrino-hádron em altas energias nos detectores IceCube e IceCube-Gen2, bem como, futuros colisores de neutrinos, permitirão ampliar nossa compreensão da dinâmica das interações fortes no regime de altas energias.