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- ItemSpectral analysis of Dirac operators in waveguides with magnetic field(2025) Rodríguez Toro, Joaquín; Stockmeyer, Edgardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaEstudiamos el operador de Dirac en una guía de onda recta bidimensional con un campo magnético uniforme perpendicular a ella. Consideramos condiciones de frontera locales generales que aseguran que no fluya corriente a través de la frontera. Las correspondientes realizaciones autoadjuntas del operador de Dirac pueden ser parametrizadas por $\gamma\in\mathbb{R}\cup\{+\infty\}$. Identificamos los casos $\gamma=\pm1$ como la condición de frontera de masa infinita, mientras que $\gamma=0$ y $\gamma=\infty$ se relacionan con los casos de zigzag. Además, introducimos la razón $\beta>0$ entre el cuadrado de la mitad del ancho de la guía de onda y el cuadrado de la longitud magnética. El sistema puede ser descrito completamente en términos de $\gamma$ y $\beta$. La simetría translacional en la dirección longitudinal da lugar al operador autoadjunto y unidimensional transversal $\mathcal{T}_\gamma(\beta,\xi)$, donde $\xi$ es el momento longitudinal.Proporcionamos soluciones explícitas para las energías y funciones propias en términos de funciones de Weber, lo que nos permite estudiar las curvas de dispersión de energía $\lambda_n(\xi)$. Encontramos que las energías negativas exhiben un comportamiento diferente al de las positivas. Por un lado, la primera energía positiva del sistema se acumula, en el límite $\beta\to\infty$, hacia la energía cero. Las energías positivas restantes se acumulan hacia el respectivo nivel de Dirac-Landau, un comportamiento que recuerda a los sistemas descritos por un Laplaciano magnético con condición de frontera de Dirichlet. Por otro lado, mostramos que para cualquier $\gamma$ (excepto para zigzag) existe un valor crítico $\beta_c$ tal que, para $\beta$ por debajo de este valor, la primera curva de dispersión de energía negativa tiene un máximo en $\xi=0$, mientras que por encima de él, la curva tiene dos máximos en puntos simétricos alejados de $\xi=0$. Además, para $\gamma=\pm1$ la primera energía negativa se acumula, en el límite $\beta\to\infty$, hacia $1.312\sqrt{\beta}$, por encima del primer nivel de Dirac-Landau negativo.Presentamos una fórmula trascendental para $\beta_c(\gamma)$ que muestra que este mapeo es convexo y tiene un mínimo, calculado para $\gamma=1.3$, para el cual $\beta_c\approx2.9411$. Para el caso importante de $\gamma=\pm1$, tenemos $\beta_c\approx3.0118$. Hasta donde sabemos, estos resultados no han sido reportados en la literatura antes.
- ItemGravitation with Gauss bonnet in 3+1 using palatini formalism(2025) Bennett Rebolledo, Daniela; Bañados Lira, Máximo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaA study was conducted on the Gauss-Bonnet term in gravitation within the Palatini framework. The study offers a different perspective when compared to the LeviCivita formalism on higher-order curvature terms. The inclusion of the GaussBonnet term allows us to explore its influence on the dynamics of spacetime and its potential contributions to the Einstein-Hilbert action with cosmologicalconstant and a spherically symmetric spacetime. A first-order perturbation analysis was conducted for the case of spherical symmetry, where non-trivial solutions dependent upon the Gauss-Bonnet term were found. On the other hand, in the cosmological case, it was noted that the Gauss-Bonnet term does not contribute towards first order solutions in the perturbation analysis. These results highlightthe potential of the Palatini approach to enrich our understanding of modified gravitational theories. The analysis shows that the Palatini approach to the GaussBonnet term introduces non-trivial modifications to field equations and exhibits the possibility of a symmetry of the Gauss-Bonnet term as Lagrangian density.
- ItemEstimación de supervivencia celular con partículas neutras(2025) Gálvez Santelices, Sophia Valentina; Russomando, Andrea; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaLa supervivencia celular frente a la radiación ha sido ampliamente investigado, inicialmente a través de modelos que asumían la interacción directa entre la radiación y componentes celulares críticos como el ADN. Sin embargo, estos modelos han mostrado limitaciones en la captura de la complejidad de los procesos biológicos subyacentes. Con el avance del entendimiento biológico, los modelos han evolucionado para integrar factores como la reparación del ADN y la influencia del microambiente y el ciclo celular, propiciando el desarrollo de enfoques más integrales. Este trabajo tiene como propósito extender la aplicabilidad de un modelo mecanístico de supervivencia celular, originalmente probado con partículas cargadas, hacia su aplicación a partículas neutras. Se busca superar la limitación de un software que utiliza el modelo el cual solo admite partículas cargadas, mediante simulaciones que generen partículas cargadas secundarias a partir de la interacción de partículas neutras con el medio. Se emplearon simulaciones con códigos de Monte Carlo (MC) para modelar el transporte de partículas y obtener el daño al ADN, con la finalidad de obtener los espectros de partículas cargadas secundarias, a partir de los cuales se evaluó el daño inducido indirectamente por partículas neutras, sobrepasando así el impedimento del software para simular el daño. Adicionalmente, se validaron los parámetros del modelo y se exploraron optimizaciones para mejorar la precisión. El modelo resultó efectivo para predecir la supervivencia celular ante fotones en unamplio rango de energías. La evaluación de la calidad del ajuste se realizó con la métrica RMSE donde en el caso de los fotones de distintas energías fluctuó entre 0.016 a 0.490, con un promedio de RMSE de 0.148 para el modelo sin optimizar y entre 0.012 a 0.096, con un promedio de RMSE de 0.035 para el modelo optimizado. La optimización aparte logró reducir la incertidumbre del modelo. Sin embargo, las predicciones para neutrones no fueron adecuadas, sugiriendo la necesidad de revisar la física de interacciones en lasimulación. A partir de lo anterior, se validó el método propuesto correspondiente a la cadena de códigos MC. Lo que resulta prometedor para realizar experimentos futuros con condiciones controladas que corroboren los resultados obtenidos. Además, se incluyó en el apéndice un código en Python para la ejecución de MCDS, con miras a optimizar el tiempo de simulación en investigaciones posteriores, ya que por problemas técnicos no logró ser aplicado en este trabajo.
- ItemEvolution of Chemical Patterns During Major Mergers(2025) Jara Ferreira, Francisco Eduardo; Tissera, Patricia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaEl estudio de la evolución química de las galaxias es clave para comprender su formación y desarrollo, especialmente en fusiones e interacciones. Estas afectan la composición química y estructura de las galaxias al inducir flujos de gas, estallidos de formación estelar y redistribución de elementos. En esta tesis, se analizan las poblaciones estelares en 12 simulaciones no cosmológicas con el código P-Gadget3, explorando diferentes modelos de Delay Time Distribution (DTD) para supernovas tipo Ia y condiciones iniciales (galaxias aisladas con y sin barra y una fusión masiva).El análisis del plano [Fe/H]–[O/Fe] revela una doble trayectoria en las simulaciones de galaxias fusionando, con loops formados en la interacción y en episodios tardíos de formación estelar. Los modelos DTD correspondientes a SD, DD y Pritchet muestran una evolución química más dinámica, mientras que el modelo Bimodal atenúa los loops. Adicionalmente, hemos probado métodos analíticos y filogenéticos para identificar huellas químicas de fusiones masivas, encontrando diferencias claras entre galaxias aisladas y fusionadas. Estos resultados sugieren la existencia de patrones químicos característicos de galaxias que han pasado por una fusión masiva, abriendo la posibilidad de la aplicación de este análisis en observaciones y simulaciones que incluyan cosmología.
- ItemAnomalous Positron and Antiproton Cosmic Ray Flux in the Minimal Supersymmetric Standard Model Plus R-Parity Violation(2025) Ortega Gutiérrez, Gonzalo; Díaz Gutiérrez, Marco Aurelio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de FísicaThe Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) located in the International Space Station, measured anomalous fluxes of positrons and antiprotons. The standard astronomical sources are not enough to describe the fluxes measured. We explain it with physics beyond the Standard Model: the Minimal Supersymmetric Standard Model plus R-Parity Violation. Gravitino, the graviton suṕerpartner, plays a fundamental role in our study because the different gravitino decay channels would contribute to the positron and antiproton fluxes measured by AMS. The main focus of our study is to find the best branching ratios associated with the decay channels, which adjust to AMS measurements, considering gravitino properties as its mass and lifetime.