Análisis del decaimiento del protón a través de los canales p -> e^+rho^0 Y p -> e^+K_s^0 en el experimento DUNE

Abstract

The proton has long been considered a stable particle, but many Grand Unification Theories (GUTs unifying three of nature's four fundamental forces) would allow protons and neutrons (baryons) to decay, violating the conservation of baryonic number through interactions beyond the Standard Model. These theories predict the decay of the proton with a lifetime approximately of 10^32 years, much greater than the age of the universe (13.8x10^9 years), which is difficult to measure. In the last 50 years different experiments have been carried out with the intent to observe signs of proton decay, but to this day no signal could be detected, observing a signal would be the only process known in nature that would violate conservation of the baronic number. In this work, a proton decay analysis for channels p -> e^+rho^0 and p -> e^+K_s^0 is performed using simulation of decay events in the experiment "The Deep Underground Neutrino Experiment" (DUNE).

Durante mucho tiempo se ha considerado el protón como una partícula estable, pero muchas Teorías de Gran Unificación "Grand Unification Theories" (GUTs unificación de tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) permitirían que los protones y neutrones (bariones) decaigan, violando la conservación del número bariónico a través de interacciones más allá del Modelo Estándar. Estas teorías predicen el decaimiento del protón con una vida media de 10^32 años, mucho mayor que la edad del universo (13.8x10^9 años), lo cual es muy difícil de medir. En los últimos 50 años se han realizado diferentes experimentos con la finalidad de observar señales del decaimiento del protón, pero hasta el día hoy no se ha podido detectar ninguna señal, de observarse una señal sería el único proceso conocido en la naturaleza que violaría la conservación del número bariónico. En este trabajo se realiza un análisis del decaimiento del protón para los canales p -> e^+rho^0 y p -> e^+K_s^0 usando simulación de eventos del decaimiento sobre el experimento "The Deep Underground Neutrino Experiment" (DUNE).