Duarte Pastorino, Lucía

Línea de investigación

El área de Física de Alta Energías (y la física de astropartículas) busca estudiar las leyes de la física a las escalas de distancias más pequeñas y cómo estas dan lugar al universo en el que vivimos. Hasta las más altas energías que pueden ser producidas en aceleradores, las interacciones de las partículas elementales están descritas por la teoría llamada Modelo Estándar, que explica las interacciones fuertes y electrodébiles entre quarks y leptones. Sin embargo, hay varias evidencias que nos hacen pensar que este modelo es incompleto, o puede ser pensado como el límite de bajas energías de alguna teoría con más partículas u otras interacciones en una escala de energía mayor.

Mi tema de investigación se centra en el estudio de la fenomenología de extensiones del sector electrodébil del Modelo Estándar, y mis contribuciones se han centrado en la física del quark top, el bosón de Higgs y la física de neutrinos.


Mi línea de investigación actual, desde mi tesis de Doctorado (2013-2017), se centra en la fenomenología de modelos efectivos que permiten la incorporación de masa para los neutrinos livianos conocidos, mediante la extensión del sector electrodébil agregando neutrinos derechos singletes del grupo de simetría SU(2), que permiten generar términos de masa de Dirac y de Majorana al existir la posibilidad de que estos neutrinos sean sus propias antipartículas. Así se generan auto estados de masa livianos (los ya conocidos) y pesados (los neutrinos de Majorana pesados) mediante el mecanismo llamado seesaw (subibaja). Para explicar los pequeñísimos valores de las masas de los neutrinos livianos con con las cotas actuales, el mecanismo de seesesaw en su version clásica requiere que la mezcla entre neutrinos livianos y pesados sea prácticamente despreciable, y no podría explicar la detección de los efectos de la existencia de neutrinos de Majorana pesados en diversos experimentos, en particular la aparición de violación de número leptónico en colsionadores como el LHC. Las teorías de campos efectivas que introducen neutrinos de Majorana pesados como nuevos grados de libertad, modelando sus interacciones con las partículas estándar mediante operadores efectivos que preservan las simetrías de gauge del Modelo Estándar, permiten parametrizar los efectos de nueva física posible más allá del mecanismo seesaw, y tienen predicciones fenomenológicas testeables experimentalmente. Actualmente me estoy dedicando a las simulaciones numéricas de experimentos en colisionadores de partículas como el Large hadron Collider (LHC) que permiten cuantificar los efectos de la presencia de interacciones efectivas de neutrinos pesados.