Funções de estrutura e correções nucleares para espalhamento neutrino núcleo no regime de altas energias

Abstract

Neutrinos podem ser utilizados para obtenção de informação acerca de fenômenos di cilmente estudados por meio de outras fontes, como por exemplo modelos de explosões de supernovas. Dado que não interagem por meio da força eletromagnética, neutrinos são indiferentes aos intensos campos magnéticos presentes em estrelas e outros astros encontrados no caminho até a Terra. Dessa forma, além de facilmente escaparem da fonte que os gerou, percorrem um caminho linear a partir de sua produção, tornando-se e cientes portadores de informação A extração das informações depende da nossa capacidade de modelagem das interações dos neutrinos com a matéria. Essa modelagem e feita por meio da descrição de seções de choque de espalhamento de neutrinos em n ucleos atômicos, a qual e composta por funções chamadas funções de estrutura que, por sua vez, contém informação sobre a estrutura dos alvos. Ao longo deste trabalho, ser a desenvolvido um formalismo por meio do qual se descrevem as interações neutrino-nucleon, com ênfase ao espalhamento inelástico profundo - DIS. Ao nal, serão considerados os efeitos sobre as funções de estrutura obtidas caso os nucleons estejam con nados no n ucleo atômico. Dentre esses efeitos, encontram-se o shadowing nuclear, o antishadowing, o efeito EMC e o movimento de Fermi. Serão apresentadas e comparadas técnicas capazes de modelar os efeitos nucleares sobre as seções de choque de processos DIS de neutrinos. Em particular, serão discutidos modelos ad hoc, em que as funções são ajustadas por parâmetros obtidos por meio da análise de dados experimentais, além do modelo de dipolo de cor, o qual e capaz de explicar sicamente o fenômeno de shadowing.

Neutrinos are useful for obtaining information about phenomena which would be di cult to study by other means, such as supernova explosions. Given that neutrinos do not interact via electromagnetic force, they are indi erent to the intense magnetic elds produced in stars and other astronomical objects present in the path towards Earth. Thus, besides easily escaping from the source, those particles travel through practically a straight line from the point of creation, therefore being e cient information carriers. The extraction of information from those probes depends on the ability to model the interactions of neutrinos with matter. This modelling consists in describing neutrino-nuclei scattering cross-sections, which are written in terms of functions named structure functions, which in turn contain information about the structure of the target. Throughout this work, we develop the formalism related to the description of neutrinonucleon interactions, emphasizing the deep inelastic scattering - DIS. At the end, we consider the e ects of nucleons being con ned into the atomic nucleus on the structure functions. Among those e ects, we see the nuclear shadowing, the anti-shadowing, the EMC e ect and the Fermi motion. We present and compare techniques suitable for modeling the nuclear e ects on neutrino DIS cross-sections. In particular, we discuss ad hoc models, in which the functions are tted by parameters extracted from experimental data, and also the color-dipole formalism, which physically explains the nuclear shadowing.