Expanding the Search for Dark Matter

Em nossa busca por matéria escura objetivamos testar modelos com auto-interações fortes. Para isto, estimamos o sinal esperado no telescópio Super-Kamiokande (SK) e testamos modelos que expandem a Cold Dark Matter (CDM) para incluir estas auto-interações (Self-interacting dark matter-SIDM). A inclusão destas interações podem resolver as inconsistências de CDM em escalas galácticas. O SK testa modelos de matéria escura em forma indireta, detectando neutrinos provenientes da aniquilação de matéria escura. Testamos modelos SIDM, comparando nossa estimativa com os resultados obtidos do experimento SK, ou seja, comparando nosso número estimado de eventos de múons ascendentes no detector com os da colaboração SK. Dada a auto-interação de matéria escura, o número de neutrinos provenientes do Sol será maior do que para CDM sem colisões. Analisamos os neutrinos provenientes dos canais de aniquilação em W+W- e bb. O sinal obtido nessa análise é consistente com o fundo de múons atmosféricos, portanto, não foi encontrado excesso significativo de múons ascendentes induzidos por neutrinos vindos do Sol. Desta forma nossos resultados excluíram uma região significativa de modelos SIDM. Os canais de aniquilação considerados, incluem neutrinos mais energéticos provenientes do canal W+W- e menos energéticos do canal bb. Dado o baixo limiar de energia do SK, quando comparado ao telescópio IceCube, obtivemos resultados mais restringentes para o canal bb.In our search for dark matter, we aim to test models with strong self-interactions. For this, we estimate the expected signal on the Super-Kamiokande (SK) telescope and test models that expand the Cold Dark Matter (CDM) to include these self-interactions (Self-interacting dark matter-SIDM). The inclusion of these interactions can resolve CDM inconsistencies on galactic scales. SK tests dark matter models in an indirect way, detecting neutrinos from the annihilation of dark matter. We tested SIDM models, comparing our estimate with the results obtained from the SK experiment, that is, comparing our estimated number of upward muon events in the detector with those of the SK collaboration. Given the self-interaction of dark matter, the number of neutrinos from the Sun will be greater than for CDM without collisions. We analyzed the neutrinos from the annihilation channels in W+W- and bb. The signal obtained in this analysis is consistent with the background of atmospheric muons, therefore, no significant excess of ascending muons induced by neutrinos from the Sun was found. Thus, our results excluded a significant region of SIDM models. The channels of annihilation considered, include more energetic neutrinos coming from the channel W+W- and less energetic of the channel bb. Given the low energy threshold of SK, when compared to the IceCube telescope, we obtained more stringent results for the channel bb