FIS Tesis magíster
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Browsing FIS Tesis magíster by Subject "09 Industry, innovation and infrastructure"
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- ItemAnomalous Positron and Antiproton Cosmic Ray Flux in the Minimal Supersymmetric Standard Model Plus R-Parity Violation(2025) Ortega Gutiérrez, Gonzalo; Díaz Gutiérrez, Marco Aurelio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaThe Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) located in the International Space Station, measured anomalous fluxes of positrons and antiprotons. The standard astronomical sources are not enough to describe the fluxes measured. We explain it with physics beyond the Standard Model: the Minimal Supersymmetric Standard Model plus R-Parity Violation. Gravitino, the graviton suṕerpartner, plays a fundamental role in our study because the different gravitino decay channels would contribute to the positron and antiproton fluxes measured by AMS. The main focus of our study is to find the best branching ratios associated with the decay channels, which adjust to AMS measurements, considering gravitino properties as its mass and lifetime.
- ItemEfectos de la escala de Planck en un Modelo Majorón Seesaw Tipo-II modificado(2023) Mite Calibar, Nelly Stefanía; Muñoz Tavera, Enrique; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaEl Modelo Estándar es una de las teorías más exitosas dentro de aquellas que describen los fenómenos físicos, siendo capaz de describir con gran precisión las interacciones entre las partículas fundamentales que conforman la materia. Sin embargo, ha dejado algunas preguntas abiertas, por ejemplo, no ha sido capaz de explicar, en su formulación actual, la masa de neutrinos y la existencia de la materia oscura. A consecuencia de esto, constantemente se estudian diferentes formas de modelos más allá del modelo estándar para intentar dar explicaciones a estos fenómenos. Extensiones al modelo estándar se han llevado a cabo de diversas maneras, dentro de las cuales podemos encontrar los modelos seesaw y de Majorones. En ambos, se intenta proponer una explicación para la generación de masas de neutrinos. En los modelos seesaw se plantea la existencia de partículas mediadoras más pesadas en la generación de masas de neutrinos, mientras que en los modelos de tipo Majorón relacionan el rompimiento del número leptónico (LN) al origen de éstas mismas. En la presente investigación, se estudió un modelo de Majorón en régimen Seesaw Tipo-II modificado a la escala de Planck, donde se han incluido un singlete y triplete escalar en adición al doblete de Higgs del modelo estándar. Nuestra principal motivación radica en que, si los neutrinos son partículas masivas de tipo Majorana, entonces el número leptónico necesariamente se rompe. En este caso, la simetría global del número leptónico se rompe espontáneamente, debido a que los campos escalares adquieren un valor de expectación del vacío no nulo. Esto, además, resulta en la aparición de un bosón de Goldstone sin masa en nuestra teoría, el Majorón, J. En el modelo Majorón-seesaw tipo-II no hay rompimiento explícito de simetrías, ya que el rompimiento se produce de manera espontánea debido a los campos que adquieren un valor de expectación del vacío distinto de cero. Sin embargo, surge la interrogante acerca de si al inducir términos producto de efectos gravitacionales no perturbativos en la teoría, el Majorón podría convertirse en un candidato viable a materia oscura. En el modelo original, el Majorón corresponde a un bosón de Goldstone, lo que implica que es una partícula sin masa. No obstante, en nuestra extensión, la presencia de 13 nuevos operadores de dimensión 5, suprimidos por la escala de Planck, inducidos en el potencial escalar de nuestro modelo, generan correcciones a la masa de J. Las contribuciones provenientes de estos operadores son pequeñas, debido a esta supresión por la escala de Planck. Lo anterior, junto a las restricciones impuestas al espacio de parámetros y los diferentes filtros, nos conduce a que las masas obtenidas para el Majorón se encuentran en el rango keV-MeV. Se realizaron búsquedas en el espacio de parámetros del modelo extendido, donde se encontró que para que el Majorón sea un buen candidato a materia oscura es necesario que sea estable o que posea un tiempo de vida lo suficientemente grande, comparable con la edad del universo. El Majorón, en principio, puede interactuar con los neutrinos a nivel árbol, pero este acoplamiento es pequeño, por lo que el tiempo de vida de Majorones decayendo a neutrinos sería considerable. Por otra parte, también hemos tomado en cuenta el decaimiento a un loop de Majorones a fotones y de Majorones a electrones, al analizar un espacio de parámetros donde se obtuvieron masas suficientes para abrir este canal de decaimiento. De acuerdo a esto, se encontró que el tiempo de desintegración total de Majorones cumple con el requisito de superar la edad actual estimada del universo. Para las distintas búsquedas del espacio de parámetros, se encontró que el rango de masas para el Majorón, compatible con todas las restricciones y filtros impuestos en el modelo, corresponde a 10−9 GeV < m J < 10−2 GeV. Valores que dependen principalmente del vev del singlete, en el rango 10 6 GeV < v1 < 10 10 GeV. Respecto de otros parámetros fundamentales del modelo, hallamos que 10−4 GeV < v3 < 7 GeV y 10−9 < κ < 10−5, quienes cumplen un rol importante en la magnitud de las masas de los campos principalmente tripletes, H±, H±±, A y h2, cuyos valores se encuentran entre 10 2 GeV < m < 10 5 GeV. Para concluir, se estudió la producción de Majorones en el universo temprano mediante el mecanismo de freeze-in, considerando diferentes filtros al espacio de parámetros, mostrando que la abundancia de Majorones encontrada es compatible con la densidad fósil de materia oscura conocida en el universo.
- ItemEspacio overspinning y singularidades en espacios BTZ(2023) Briceño Catalán, Matías Sebastián Camilo; Bañados, Máximo; Martínez, Cristián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaEn esta tesis se estudia el espacio Overspinning, solución a las ecuaciones de Einstein con constante cosmológica negativa (-1/ L^2) en 2+1 dimensiones tal que su momentum angular J sea mayor en módulo a su masa M, esto es, |J |> L |M| . Este espacio-tiempo comparte métrica con el agujero negro BTZ, pero al estar en otro rango de valores de (M,J) no posee horizonte de eventos, dando lugar a una singularidad desnuda. Se encontra su embedding sobre la pseudo esfera definida en R(2,2) al identificar puntos en la superficie. Se integran las ecuaciones de movimiento para sus geodésicas concluyendo que este espacio es geodésicamente incompleto. Con la estructura geodésica se muestra que este espacio es una solución razonable a las ecuaciones de Einstein, con una singularidad quasiregular. Además se estudia la singularidad presente en todos los espacios tipo BTZ a partir de las holonomías que la encierran. Se calculan sus holonomías sobre el espacio tangente ocupando una conexión de SO(2, 1) y luego las holonomías en la teoría de Chern-Simons equivalente ocupando una conexión de SO(2,2). Adicionalmente, se justifica la presencia de una fuente tipo delta de Dirac a partir de la existencia de holonomías no triviales en loops infinitesimales, dando una relación explícita entre estas. Por último, se exponen ideas no exploradas en este trabajo, que serán útiles para futuros trabajos.
- ItemMulti Band Study of the Morphology of RR Lyrae Light Curves(2025) Bárbara Camila Pozo Vallejos; Catelan, Márcio; Hajdu, Gergely; Pontificia Universidad Catolica de Chile. Facultad de FísicaThe interest in the study of variable stars has been revived by large astronomical projects, and it is expected to grow even further with upcoming projects such as Rubin / LSST. Among these, RR Lyrae stars are of particular importance, as they serve as powerful tools for probing the properties of old stellar populations.To improve the photometric characterization of both fundamental mode and first-overtone RR Lyrae stars in the optical regime, a comprehensive analysis of the available photometric information was first conducted on light curves in the I and V bands for stars located in the Galactic bulge, based on data from OGLEIV. As a result, two high-quality training sets were constructed in the I-band, consisting of 4,372 fundamental-mode and 4,068 first-overtone mode RR Lyrae stars.A Principal Component Analysis was applied to both samples, revealing that the first seven principal components account for 99.93% of the total variance in the light curves of fundamental-mode stars, and the first four components account for 99.91% for the light curves of first-overtone mode stars.Using the PyFiNeR code and two high-quality test sets in both bands for each subtype, the performance of the method in predicting RR Lyrae light-curve shapes was evaluated. The resulting fits are consistent with the observed photometry in the V-band, and the light-curve shape in this band was accurately reproduced, even in cases where the photometric sampling was sparse.
- ItemOptical characterization of single molecules for quantum technologies(2025) Vera Castillo, Nicolás; Maze Ríos, Jerónimo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de FísicaIn this thesis, the optical properties of Vanadium Oxide Phthalocyanine (VOPc) molecules were studied using a home-built confocal microscope setup. Single VOPc molecules were successfully isolated and identified by their distinct diffraction-limited spots. Two sample preparation techniques were compared: spin coating and ion exchange. Spin coating produced less density of spots, while ion exchange resulted in more photostable spots.The emission spectra of the isolated spots were consistent with the known spectrum of VOPc, showing two peaks around 855 nm and 877 nm. The polarization response of the molecules indicated that they are randomly oriented in the sample. The lifetime of VOPc molecules was measured using time-correlated single photon counting (TCSPC), revealing an unexpected oscillatory behavior at high excitation powers, which disappeared at lower powers. This behavior suggests that the oscillation might be due to the laser's stability or noise. The lifetimes measured in an ensemble of VOPc were τ1 = 0.038 ns and τ2 = 0.221 ns for a power of 3.5 μW, and τ1 = 0.034 ns and τ2 = 0.084 ns. This power dependence on the excitation power is not the expected behavior as the lifetime should be a fixed characteristic of the molecule. Overall, the study provided valuable insights into the optical properties and isolation of VOPc molecules. Future work could focus on measuring the saturation curve of the fluorescence, confirming the presence of single molecules using second-order autocorrelation, and investigating the interaction of VOPc molecules with magnetic fields for potential applications in quantum technologies.