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Previous issue date: 2013-02-04 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === The Dark matter (DM) problem constitutes a key question at the interface among Particle Physics, Astrophysics and Cosmology. The observational data which have been accumulated in the last years point to an existence of non baryonic amount of DM. Since the Standard Model (SM) does not provide any candidate for such non-baryonic DM, the evidence of DM is a major indication for new physics beyond the SM. We will study in this work one of the most popular DM candidates, the so called WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) from a direct and indirect detection perspective. In order to approach the direct and indirect dection of DM in the context of Particle Physics in a more pedagogic way, we will begin our discussion talking about a minimal extension of the SM. Later we will work on the subject in a 3-3-1 model. Next, we will study the role of WIMPs in the Big Bang Nucleosynthesis. Lastly, we will look for indirect signals of DM, by looking for gamma-ray excess observed by the NASA Satelite, called Fermi-LAT, in the Galactic Center. Through an analyses of the data events observed by Fermi-LAT and some background models, we will constrain the annihilation cross section-mass relation. As a result of this PhD 9 articles have been done. Two of them are still under the publication process. === O problema da matéria escura (ME) constitui uma questão chave na interface entre física de partículas, astrofísica e cosmologia. O acúmulo de dados observacionais nos últimos anos
apontam para uma enorme quantidade de ME não bariônica. Uma vez que o Modelo Padrão (MP), não fornece um candidato para este tipo de matéria, a evidência de ME é uma forte
indicação de física nova, além do MP. Estudaremos neste trabalho um dos candidatos à ME mais populares, os chamados WIMPS (partículas massivas que interagem fracamente) sob o ponto de vista de detecção direta e indireta de ME. Para que possamos abordar os meios de detecção direta e indireta de ME no contexto de Física de Partículas de forma didática, iniciaremos nossa discussão apresentando uma extensão mínima do MP. Posteriormente trataremos do assunto
no contexto de um modelo 3-3-1. Adiante verificaremos qual o papel da ME no cenário da Nucleossíntese Primordial. Por ´ultimo procuraremos por sinais indiretos de ME, na busca por
excessos em raios gama observados pelo satélite da NASA, chamado Fermi-LAT, no centro da nossa galáxia. Através de uma análise dos eventos observados pelo Fermi-LAT e de alguns
modelos de background astrofísico iremos impor vínculos com relação à massa e seção de choque de aniquilação.
Ao longo desse doutorado foram publicados 9 artigos. Um destes ainda sob o processo de publicação.
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