Poblaciones estelares como laboratorios de física fundamental

Abstract

En esta Tesis se estudia la posibilidad de utilizar las poblaciones estelares como laboratorios de física fundamental con el objetivo de extraer las propiedades físicas de la partícula hipotética denominada axión. Esta partícula permite dar solución al problema fuerte de Carga-Paridad, a la vez que proporciona un candidato a materia oscura. La constante de acoplamiento axión-fotón (g10) en el contexto del modelo teórico KSVZ es acotada incorporando el efecto Primakoff en el interior de estrellas de masa intermedia y requiriendo la desaparición completa de la fase de blue loop, la cual es necesaria para dar cuenta de la existencia de estrellas Cefeidas Clásicas. Considerando distintos escenarios para los parámetros asociados al modelado de los bordes convectivos durante la quema de He, se determina hasta qué punto la cota para g10 se degrada, y se establece una cota robusta para dicho acoplamiento. La cota superior más restrictiva obtenida es g10=0.6. Sin embargo, teniendo en cuenta las distintas cotas que surgen al variar los parámetros asociados a los bordes convectivos, se concluye que la cota superior más conservativa es g10=2. El acoplamiento axión-electrón en el modelo teórico DFSZ, por su parte, es explorado a partir del análisis detallado de la función de luminosidad de enanas blancas (WDLF) del disco Galáctico. Específicamente, se computan nuevas WDLF teóricas basadas en un tratamiento autoconsistente de la emisión de axiones en los modelos evolutivos, lo que permite dar cuenta del impacto de dicha emisión en la estructura térmica de la enana blanca. Asimismo, nuevas cotas para la masa del axión (ma) son derivadas mediante la comparación cuantitativa entre las WDLFs teóricas, calculadas suponiendo distintos valores de ma y métodos de normalización, y diferentes derivaciones de la WDLF observada. Finalmente, con el conocimiento actual de la WDLF, se muestra en la presente Tesis que es posible descartar masas por encima de los 10 meV.