Materia oscura en el modelo VR-331

Abstract

El modelo estándar de física de partículas, a pesar de su notable éxito, no logra dar cuenta de la existencia de materia oscura, un componente fundamental del presu- puesto energético del universo. Los modelos 3 − 3 − 1, basados en el grupo de gauge SU (3)C ×SU (3)L ×U (1)X , proporcionan un marco convincente para abordar varias pregun- tas abiertas en física de partículas, incluida la naturaleza de la materia oscura. En esta tesis, exploramos la viabilidad de un candidato de materia oscura dentro del modelo νR−331, una realización específica del marco 3 − 3 − 1 que acomoda naturalmente un candidato de ma- teria oscura estable WIMP. Específicamente, analizamos las restricciones fenomenológicas sobre la abundancia de reliquias de materia oscura resolviendo la ecuación de Boltzmann para diferentes canales de interacción entre la materia oscura y las partículas del mode- lo estándar. Nuestros resultados demuestran que un candidato viable de materia oscura puede surgir naturalmente dentro de este modelo, ofreciendo una alternativa atractiva a las extensiones convencionales del modelo estándar.

The standard model of particle physics, despite its remarkable success, fails to ac- count for the existence of dark matter, a fundamental component of the universe’s energy budget. The 3 −3 −1 models, based on the gauge group SU (3)C ×SU (3)L ×U (1)X , provide a compelling framework to address various open questions in particle physics, including the nature of dark matter. In this thesis, we explore the viability of a dark matter candidate within the νR−331 model, a specific realization of the 3 − 3 − 1 framework that naturally accommo- dates a stable WIMP dark matter candidate. Specifically, we analyze the phenomenological constraints on the dark matter relic abundance by solving the Boltzmann equation for dif- ferent interaction channels between dark matter and standard model particles. Our results demonstrate that a viable dark matter candidate can naturally arise within this model, offering an attractive alternative to conventional extensions of the standard model.