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Among the possible beyond the Standard Model (SM) extensions, the addition of a new abelian U(1) gauge group is one of the most minimal and simple models that one can think of. In the secluded scenario, the dark vector boson associated with the extra symmetry interacts with the SM sector via a kinetic mixing term with the hypercharge gauge boson, whereas for the generic case we can also afford direct couplings to the SM fermions. In this dissertation we focus on two different studies concerning the U(1) gauge extension. In the first one, following the vector meson dominance approach, we computed, for the first time, vector boson decays into almost arbitrary hadronic final states. The effects of our hadronic improvements lead to substantial modifications on the dark boson decay widths, branching ratios and even on the experimental bounds for some cases. We provide the results of our hadronic implementation in the publicly available python package DeLiVeR. In the second part of this dissertation, we consider an ultraviolet completion to the U(1) extension where a new scalar singlet that mixes with the SM-like Higgs boson and generates the dark boson mass is added. We study the electroweak precision test constraints of such a model as well as the phenomenological implications of two different kind of searches. In the first one, we simulate the signal of the higgs decay into two dark photons, which in turn decay into muons, in order to obtain the ATLAS and CMS bounds on the model parameter space. In the second, we constrain the scalar mixing angle by considering the branching ratio of the invisible kaon decay into a pion as limited by the KOTO experiment. Dentre as possíveis extensões além do Modelo Padrão, a adição de um novo grupo de gauge abeliano U(1) é um dos modelos mais mínimos e simples que se poderia imaginar. No cenário dito oculto, o bóson vetorial escuro associado à simetria extra interage com o setor do MP através de um termo de mistura cinética com o bóson medidor da hipercarga, enquanto que para o caso genérico também podemos permitir acoplamentos diretos com os férmions do MP. Nesta dissertação, iremos focar em dois estudos diferentes relacionados a esta extensão U(1). No primeiro, seguindo a abordagem do modelo VMD (vector meson dominance), nós calculamos, pela primeira vez, os decaimentos de bósons vetoriais em estados finais hadrônicos praticamente arbitrários. Os efeitos das melhorias no cálculo hadrônico resultam em modificações substanciais nas larguras de decaimento e nas razões de ramificação do bóson escuro, até mesmo podendo afetar os limites experimentais em certos casos. Os resultados de nossa implementação hadrônica podem ser encontrados no pacote em python DeLiVeR que foi disponibilizado publicamente. Na segunda parte desta dissertação, nós consideramos uma realização ultravioleta para a extensão U(1) em que um novo singleto escalar que se mistura com o bóson de Higgs do MP e gera a massa do bóson escuro é adicionado. Nós estudamos as restrições dos testes de precisão eletrofracos em tal modelo, bem como as implicações fenomenológicas de dois tipos diferentes de buscas experimentais. Na primeira, nós simulamos o sinal do decaimento do Higgs em dois fótons escuros, que por sua vez decaem em muons, para obter os limites dos experimentos ATLAS e CMS no espaço de parâmetros do modelo. Na segunda, restringimos o ângulo de mistura escalar através da razão de ramificação do decaimento invisível do kaon em um píon, conforme limitado pelo experimento KOTO.

Nesse trabalho procuramos por sinais de uma nova física através dos acoplamentos tríplices entre os bósons de gauge, dos acoplamentos do Higgs e dos acoplamentos entre os bósons de gauge e férmions em três análises diferentes. Na primeira, fizemos uma análise global com a maior parte dos dados acumulados do Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons e do Grande Colisor de Hádrons, na segunda estudamos os operadores de dipolo eletrofracos com os dados disponíveis até 2019 e por último estudamos o impacto dos operadores fermiônicos na medida da largura do Higgs utilizando sua produção fora da camada de massa. Para isso, parametrizamos os efeitos da nova física em termos de uma lagrangiana efetiva com operadores de dimensão-seis. Com os dados de precisão eletrofracos, produção de um par de bósons de gauge eletrofracos, dados de Higgs e Drell-Yan, fizemos uma análise estatística onde os coeficientes de Wilson foram tratados como parâmetros livres. Baseamos nossa escolha de base de operadores aos que estão mais relacionados com o conjunto de dados. Em seguida, obtemos os intervalos de confiança permitidos dos coeficientes de Wilson. In this work we search for signals of a new physics through triple gauge couplings, Higgs couplings and gauge boson couplings to fermions in three different analysis. In the first one, weve made a global analysis with the most of the accumulated data from Large Electron-Positron collider and Large Hadron Collider, in the second it was studied the eletroweak dipole operators with the data available to 2019 and finally we studied the impact of the fermionic operators in the measure of the Higgs width using off-shell process. For this, we parametrize the new physics effects in terms of an effective lagrangian with dimension-six operators. With the eletroweak precision data, eletroweak diboson production data, Higgs data and Drell-Yan, we perform a statistical analysis where the Wilson coefficients are treated as free parameters. We base our choice of operators which are most related to the data set. Next, we obtain the allowed confidence intervals for the Wilson coefficients.

Thanks to the work of thousands of physicists over the past 80 years, we now have a remarkable understanding of how nature behaves at high energies. Everything in the Universe, from the most distant quasar to the smallest atom, is made of what we call fundamental particles. These particles are governed by four different forces: strong, weak, electromagnetic and gravitational. Developed in the early 1970s, the so-called Standard Model of particle physics is capable of describing how particles are related to three of these forces. Since it was first proposed, the Standard Model has successfully explained several experimental results to an outstanding precision, and correctly predicted the existence of many new particles, including the famous Higgs boson. However, even though it is currently our best description of the subatomic world, the Standard Model does not explain the complete picture. One major problem is that the theory fails to describe gravity and to answer why this fundamental force is much weaker than the others. Another big difficulty is what physicists call the hierarchy problem, which refers to the sensitivity of the Higgs mass to new scales. Besides these two, there are many other questions left unanswered by the Standard Model, such as the matter-antimatter asymmetry, the nature of dark matter and dark energy, the strong CP problem, and the mass of neutrinos. Thus, it became clear there must be new physics hidden deep in the Universe. In the past few years, physicists have dedicated themselves to the development of different extensions of the Standard Model. Since precision experiments have been crucial in establishing the validity of our current description, they will also be instrumental to assess whether new physics is already manifesting itself in experimental data. Focusing on the phenomenological constraints that precision measurements can provide on the gauge sector of the electroweak group, we aim to pursue a new precision program in which the most generic modifications due to new physics will be considered. We intend to apply this formalism to theories that extend the Standard Model gauge symmetry by a new Abelian group called U(1)X. The gauge boson associated with U(1)X can mix with both the Standard Model Z boson and photon through the kinetic term. Furthermore, depending on how we choose to break this extra symmetry, the new gauge boson X can also have a mass mixing with them. As we will show, such mixings imply in three new eigenstates. The photon and Z boson we observe are now a mixture of the Standard Model fields and the X boson field. The same is true for the third observable eigenstate, which is known as Z\' boson. In this work, we propose the Z\' to be in the MeV-GeV mass range. Such mass range has been of great interest to physicists since they realized new particles can be quite light and still have evaded discovery in particle accelerators. Modifications of electroweak observables due to the presence of a light Z\' boson have not been studied systematically in the literature to date. Thus, our analysis consists in performing a global fit to the W boson mass and other eleven observables measured at the Z resonance. This allows us to determine an exclusion region in the parameter space of our model, and establish the mass range of the Z\' boson consistent with current experimental data. Finally, we can check whether our model is able to explain the tension between the theoretical and experimental values of the muon magnetic moment. Such discrepancy is now considered one of the most stringent constraints on potential new physics effects. Graças ao trabalho de milhares de físicos nos últimos 80 anos, atualmente nós temos uma compreensão extraordinária de como a natureza se comporta em altas energias. Tudo no Universo, do quasar mais distante ao menor átomo, é constituído do que chamamos de partículas fundamentais. Essas partículas são governadas por quatro diferentes forças: forte, fraca, eletromagnética e gravitacional. Desenvolvido no início da década de 1970, o chamado Modelo Padrão da física de partículas é capaz de descrever como as partículas estão relacionadas a três dessas forças. Desde que foi proposto, o Modelo Padrão conseguiu explicar diversos resultados experimentais com uma precisão excepcional. Além disso, foi capaz de prever corretamente a existência de muitas novas partículas, incluindo o famoso bóson de Higgs. No entanto, embora seja nossa melhor descrição do mundo subatômico até agora, o Modelo Padrão não explica o quadro completo. Um dos maiores problemas é que a teoria falha em descrever a gravidade e explicar o porquê dessa força fundamental ser muito mais fraca do que as demais. Outra grande dificuldade é o que os físicos chamam de problema da hierarquia, que se refere à sensibilidade da massa do Higgs à novas escalas. Há ainda muitas outras questões deixadas sem resposta pelo Modelo Padrão, como a assimetria entre matéria e antimatéria, a natureza da matéria escura e da energia escura, o problema da violação CP forte e a massa dos neutrinos. Assim, ficou claro que deve haver nova física escondida no Universo. Nos últimos anos, os físicos têm se dedicado ao desenvolvimento de diferentes extensões do Modelo Padrão. Como os testes de precisão foram cruciais para estabelecer a validade da nossa atual descrição, eles também serão importantes para determinar se nova física já está se manifestando nos dados experimentais. Focando nas restrições fenomenológicas que os testes de precisão podem impor sobre o setor eletrofraco, pretendemos buscar um novo programa de precisão no qual serão consideradas as modificações mais genéricas devido à nova física. Nós aplicaremos este formalismo à teorias que estendem a simetria de gauge do Modelo Padrão com um novo grupo Abeliano chamado U(1)X. O bóson de gauge associado a U(1)X pode se misturar com o bóson Z e o fóton do Modelo Padrão através de um termo cinético. Além disso, dependendo de como escolhemos quebrar essa simetria extra, o novo bóson de gauge X pode também se misturar com ambos a partir de um termo de massa. Como mostraremos, tais misturas implicam em três novos auto-estados. O fóton e o bóson Z que observamos agora serão uma mistura dos campos do modelo padrão e do bóson X. O mesmo é verdade para o terceiro auto-estado observável, conhecido como bóson Z\'. Neste trabalho, propomos que o Z\' tenha uma massa na região do MeV-GeV. Essa faixa de massa tem sido de grande interesse para os físicos, já que novas partículas podem ser muito leves e, ainda assim, não terem sido descobertas nos aceleradores de partículas. Acreditamos que as modificações dos observáveis eletrofracos devido à presença de um bóson Z\' leve não foram estudadas sistematicamente na literatura. Portanto, nossa análise consiste em realizar um fit global para a massa do bóson W e outros onze observáveis medidos na ressonância do Z. Isso nos permite determinar uma região de exclusão no espaço de parâmetros do nosso modelo, estabelecendo a faixa de massa do bóson Z\' que é consistente com os atuais dados experimentais. Finalmente, podemos verificar se nosso modelo é capaz de explicar a tensão entre os valores teórico e experimental do momento magnético do múon. Essa discrepância tem sido considerada uma das restrições mais rigorosas sobre os potenciais efeitos de nova física.

Evidências de nova física podem surgir de experimentos distintos. Por exemplo, na física de colisores, vínculos cosmológicos e astrofísicos ou detectores de neutrinos. Diversas questes em aberto motivam essa procura, como o problema de hierarquia (PH), a natureza da matéria escura (ME) ou na inclusão das massas dos neutrinos no modelo padrão (MP). Notadamente, o PH justifica a procura de nova física no grande colisor de hadrons (Large Hadron Collider, LHC). Essa questão surge da rigorosa diferença entre a escala eletrofraca e ultra violeta (UV) do MP, denotada por $\\Lambda_{UV}$. A sensitividade da teoria é observada ao calcular correçes radiativas à massa do Higgs, as quais divergem quadraticamente com $\\Lambda_{UV}$. Logo, a presença de um boson de Higgs leve indica evidência de nova física na escala TeV ou ajuste fino do MP. Apesar de uma simetria adicional aliviar esse problema, dados recentes do LHC têm imposto vínculos rígidos em teorias além do MP. O pequeno problema da hierarquia (PPH) vem da sentividade à diferen\\c ca existente entre as escalas eletrofraca e a qual opera o LHC. O PPH pode ser referido por teorias com um setor escondido. Especificamente, naturalidade neutra (NN) é uma família de modelos que apresentam um grupo de cor escondido $SU(3)$ que não interage fortemente com o MP. Portanto, o parceiro do quark top sem cor pode ser leve, o qual alivia os vínculos com o LHC e apresenta uma fenomenologia única. NN tem uma assinatura distinta de vértices deslocados vindos de glueballs sem cor. Na primeira parte desta tese, nós modelamos a distribuição de vértices deslocados no LHC vindos de um cenário em Supersimetria Folded, que é uma realização de NN. A segunda parte da tese concerne procuras indireta por Matéria Escura (ME). Apesar de observaçes gravitacionais confirmarem sua existência de ME, não foi provada sua natureza como partícula elementar. Procuras indireta por ME incluem processos onde a ME se aniquilam em partículas do MP. Diversos experimentos restringem esses modelos, como telescopios, detectores de neutrino ou raios cósmicos. Particularmente, telescópios de raios X têm procurado por evidências de candidatos à ME com massa na escala keV. Os mais competitivos, como CHANDRA e XMM-NEWTON, usam a tecnologia de charged coupled devices (CCD) para obter imagens e espectroscopia. Existe uma proposta de um novo telescópio na orbita da Terra com uma versão melhorada do detector chamada skipper CCD. Sua vantagem consiste em ruídos eletrônicos extremamente baixos. Além disso, observaçes astrofísicas requerem um ângulo de abertura estreito. Entretanto, um campo de visão amplo deve aumentar o número de eventos vindos de interações extremamente fracas entre ME e a luz. Portanto, o novo telescópio de raios-x com skipper CCD e um vasto ângulo de abertura irá procurar por ME de uma maneira única. Neste trabalho, nós estudamos os sinais vindo de diversos cenários: decaimentos de neutrinos estéreis, espalhamento ressonante de raios-X, procura por axions e estrelas de matéria espelhada. Evidence for new physics may come from different searches, such as collider experiments, cosmological bounds, astrophysical searches, or neutrino detectors. Several open questions motivate them, for example, the hierarchy problem (HP), the particle nature of dark matter (DM), or the inclusion of neutrino masses in the Standard Model (SM). Specifically, the HP motivates searches at the Large Hadron Collider (LHC). This question arises from the severe difference between the electroweak (EW) and the SM ultra-violet (UV) scale $\\Lambda_{UV}$. The theory sensitivity is observed when calculating the Higgs mass radiative corrections, which diverge quadratically with $\\Lambda_{UV} $. The presence of a light Higgs boson suggests new physics at the TeV scale or fine-tuning the SM. Although an additional symmetry can alleviate the HP, recent data from the LHC has been putting stringent bounds on theories beyond the SM. The Little Hierarchy Problem (LHP) concerns the sensitivity to the existing energy gap between the EW scale and the LHC reach scale. Hidden sectors address the LHP. Particularly, Neutral Naturalness (NN) is a class of models that presents a hidden $SU(3)$ color group, which does not interact strongly with the SM. Therefore, the light colorless top partner alleviates bounds from the LHC and presents a unique phenomenology. NN has a distinct signature of displaced vertices from colorless glueballs. In the first part of this thesis, we model the distribution of displaced vertices at the LHC from the Folded Supersymmetry scenario, which is a realization of NN. The second part of this thesis concerns DM indirect searches. Although gravitational observations confirm the existence of DM, its particle nature remains an open question. DM indirect searches look for signals of processes where it annihilates into SM particles. Several experiments constraint such models, including telescopes, neutrino, and cosmic-ray detectors. Specifically, x-ray telescopes have been searching for evidence of DM particles in the keV mass range. The most competitive ones, such as CHANDRA or XMM-NEWTON, use charged coupled device (CCD) technology for imaging and spectroscopy. There is a proposal for a new telescope in Earth orbit using an improved version of the detector called skipper CCD. It is advantageous for its extremely low electronic noise. Besides, astrophysical observations require a narrow opening angle. However, a broad field of view would increase the number of events coming from the feeble interaction between DM and light. Therefore, the new x-ray telescope with a skipper CCD and a large opening angle will uniquely search for DM candidates. In this work, we predict the signal from several DM scenarios: sterile neutrino decay, resonant x-ray scattering, axion searches, and mirror stars.

The XX century witnessed the quantum and relativistic revolutions in physics. The development of these two theories, namely, Quantum Mechanics and Relativity, was the inception of many crucial discoveries and technological advances. Among them, one stands out due to its uniqueness, the neutrino discovery. However, several neutrino properties are still obscure. Neutrinos are the only fundamental particles whose nature is currently unknown. Such fermions can either be different from their antiparticles, i.e., Dirac fermions, or be their own antiparticles, that is, Majorana fermions. On the other hand, the smallness of neutrino masses is a problem seemingly related to the neutrino nature; thus, as essential task consists in addressing the phenomenologically viable models in both cases. Furthermore, it is important to search for other physical process in which the neutrino nature may manifest through different experimental signatures. A rather difficult but promising method corresponds to the detection of the cosmic neutrino background, viz. neutrinos which are relics from the Big Bang. Previous works have shown that detection rates for Dirac and Majorana neutrinos can give different results. Nevertheless, this distinction was obtained considering the Standard Model framework only. Therefore, it is important to understand the consequences of having Non-Standard Interactions contributing to the detection of neutrinos from the cosmic background. Another remarkable relic predicted by Cosmology is the unidentified Dark Matter, composing ~25% of the Universe. All searches regarding the Weakly Interacting Massive Particle, one of the principal candidates for Dark Matter, have given negative results; this has compelled experiments to increase their sensitivity. Notwithstanding, neutrinos may stand in the way of such experimental searches given that they may constitute an irreducible background. In this thesis, we will address these three different phenomena, neutrino mass models, detection of the cosmic neutrino background and the neutrino background in Dark Matter searches, by considering the different characteristics in each case. In the study of neutrino mass models, we will consider models for both Majorana and Dirac neutrinos; specifically, we will probe the neutrinophilic two-Higgs-doublet model. Regarding the detection of relic neutrinos, we will analyse the consequences of the existence of the beyond Standard Model physics in the capture rate by tritium. Finally, we will scrutinize the impact of neutrinos in Direct Detection WIMP searches, by considering Standard Model plus additional interactions in the form of simplified models. Ao longo do século XX testemunhamos as revoluções quântica e relativista que aconteceram na Física. O desenvolvimento da Mecânica quântica e da teoria da relatividade foi o prelúdio de inúmeras descobertas e avanços tecnológicos fundamentais; em particular, a descoberta dos neutrinos. No entanto, a sua total compreensão ainda é um mistério para a física de partículas. Entendidos como partículas fermiônicas fundamentais, os neutrinos possuem sua natureza desconhecida. Podendo ser diferentes de suas antipartículas, denominadas férmions de Dirac, ou também podendo ser as suas próprias antipartícula, sendo conhecidas como férmions de Majorana. Por outro lado, o valor de sua massa continua sendo um problema em aberto, supostamente relacionado à sua natureza. Portanto, é importante estudarmos modelos fenomenológicos viáveis para as duas naturezas possíves dos neutrinos. Além disso, é necessário procurar outros processos físicos cujos resultados experimentais sejam distintos de acordo com a natureza do neutrino. Um método bastante difícil, mas promissor, corresponde à detecção do fundo de neutrinos cósmicos, isto é, os neutrinos relíquia do Big Bang. Análises prévias mostraram que as taxas de detecção para neutrinos de Dirac e de Majorana resultam em valores distintos. Porém, este resultado foi obtido supondo como base o Modelo Padrão; assim, é crucial entender as possíveis consequências da existência de interações desconhecidas na detecção dos neutrinos da radiação cósmica de fundo. Outra relíquia notável prevista pela Cosmologia é a desconhecida Matéria Escura, que compõe ~25% do Universo. Todas as buscas por WIMPs (do inglês Weakly Interactive Massive Particles), um dos principais candidatos a Matéria Escura, tem dado resultados negativos. Isto tem forçado a criação de experimentos cada vez mais sensíveis. Contudo, os neutrinos poderão ser um obstáculo nessas buscas experimentais, pois estes convertir-se-ão em um fundo irredutível. Na presente tese, abordaremos estes três fenômenos diferentes, modelos de massa para os neutrinos, a detecção do fundo de neutrinos cósmicos e o fundo de neutrinos em experimentos de detecção direta de Matéria Escura, considerando as distintas características em cada caso. No estudo dos modelos de massa para os neutrinos consideraremos modelos para neutrinos de Majorana e Dirac; exploraremos modelos neutrinofílicos com dois dubletos de Higgs. Enquanto à detecção dos neutrinos relíquia, analisaremos as consequências da presença de física além do Modelo Padrão na taxa de captura pelo trítio. Finalmente, examinaremos o impacto dos neutrinos em experimentos de detecção direta de WIMPs, supondo as interações do Modelo Padrão junto com interações adicionais na forma de modelos simplificados.

Nesta dissertação, revisamos o desenvolvimento do mecanismo de Higgs e a sua importância para a estruturação do Modelo Padrão da física de partículas elementares sob um ponto de vista histórico e contemporâneo. Foi enfatizado como a introdução de um dubleto escalar complexo com as simetrias de gauge do modelo fez com que algumas partículas adquirissem massa. Foi apresentado o contexto da descoberta do bóson de Higgs consumada em 2012 e possíveis discrepâncias nos resultados obtidos no Large Hadron Collider que poderiam indicar a possibilidade de física nova, em especial no canal de decaimento H . Estudamos as contribuições para a largura deste bóson em dois fótons com a introdução de novas partículas fermiônicas e escalares. Uma síntese do cálculo da largura deste canal, assim como as técnicas envolvidas para realizá-lo, são apresentadas. Considerando apenas as duas contribuições dominantes, foi estimado um valor de 9,165 keV para a largura do decaimento, resultando em uma razão de ramificação de 2,24 · 10^. In this dissertation, we review the development of the Higgs mechanism and its importance to the structure of the Standard Model of elementary particles physics from a historical and contemporary point of view. It was emphasized how the introduction of a complex scalar doublet with the gauge symmetries of the model induces some particles to acquire mass. It was presented the context of Higgs boson discovery accomplished in 2012 and possible discrepancies in the results obtained at the Large Hadron Collider which may indicate the possibility of new physics, in particular in the H decay channel. We studied the contributions to the width of this boson decay into two photons with the introduction of new fermionic and scalar particles. A synthesis of computation of this channel width, as well as techniques involved to accomplish it, are presented. Considering the only two dominant contributions, it was estimated a value of 9.165 keV for the decay width, resulting in a branching ratio of 2.24 · 10^{3}.

Estimar de forma realista o alcance de descoberta de um experimento de colisão de altas energias, como o realizado no Large Hadron Collider (LHC) do CERN, é uma tarefa complexa, principalmente em vista das técnicas de simulação de eventos e dos métodos de estatística multivariada utilizadas pelas colaborações experimentais na comparação dos dados com as predições teóricas. Descobrir uma nova partícula, contudo, é apenas o primeiro passo na investigação experimental. De modo a estabelecer qual dos eventuais modelos teóricos concorrentes é favorecido pelos dados, torna-se imprescindível o estudo das propriedades desta nova partícula e de suas interações com o restante do espectro. Informações como os números quânticos de spin, conjugação de carga ($C$) e paridade ($P$), podem ser obtidas através do estudo das correlações entre os momentos das partículas produzidas codificadas nas distribuições cinemáticas. O discernimento entre os vários modelos, portanto, passa a ser um problema de combinar todas estas informações de forma eficiente e compará-las aos dados experimentais através de um teste estatístico e decidindo, assim, pela confirmação ou não de um novo sinal e sobre o modelo que melhor explica aqueles dados. No trabalho realizado nesta tese, investigamos o limite do LHC, operando a uma energia de centro-de-massa de 14 TeV, para a descoberta de um modelo supersimétrico (SUSY) simplificado e de seu discernimento em relação a um modelo de dimensões extras universais mínimas (MUED), usando eventos de produção de novas partículas coloridas decaindo, através de cadeias curtas, em jatos e missing energy. Nossa abordagem avança em diversos aspectos em comparação a fenomenologias mais simplificadas: utilizando uma análise estatística multivariada, levando em conta incertezas sistemáticas nas normalizações das seções de choque e no formato das distribuições, empregando técnicas de identificação de jatos de quarks e glúons para uma melhor separação dos backgrounds do Modelo padrão (MP), escaneando e otimizando os cortes retangulares, simulando eventos de forma cuidadosa e com correções de ordem superior da cromodinâmica quântica (QCD). Eventos de SUSY e MUED foram simulados para 150 diferentes espectros de massa, ainda não excluídos pelo LHC, e estimamos o potencial de descoberta e de discernimento SUSY versus MUED no plano de massas de squarks e gluinos utilizando as técnicas acima mencionadas. Mostramos, em primeiro lugar, que mesmo de forma simplificada, inserir incertezas sistemáticas é essencial para uma estimativa mais realista do potencial do acelerador, principalmente no que diz respeito ao aumento de luminosidade integrada. Para incertezas nas normalizações da ordem de 20%, o ganho no potencial de busca torna-se mais limitado. Por exemplo, passando de 100 a 3000 fb$^{-1}$, o alcance na massa dos squarks aumenta de 2.8 para ~ 3.1$ TeV, ao passo que, sem levar em conta estas incertezas, a estimativa é mais otimista, indo de 3.0 a ~ 3.5 TeV para as mesmas luminosidades. Performance similar é observada no discernimento SUSY versus MUED, onde é possível obter uma significância de $5\\sigma$ para massas de squarks de até ~ 2.7 TeV e gluinos ~ 5 TeV, mantendo-se as incertezas sistemáticas a um nível menor do que 10% aproximadamente. De forma geral, concluímos que um modelo supersimétrico simplificado, como o estudado aqui, pode ser descoberto e confirmado (em relação a um dos seus mais populares concorrentes, MUED) para um espectro com squarks, gluinos e neutralinos de aproximadamente 2.5, 5.0 e 0.3 TeV, respectivamente, se as incertezas sistemáticas puderem ser controladas a um nível de 10 % ou menos, após 3 ab$^{-1}$ de luminosidade integrada. The problem of estimating, in a realistic way, the reach of an experiment in high energy physics, such as the CERN Large Hadron Collider (LHC), is a difficult task. Specially due to the simulations techniques and the multivariate statistics for data and theory comparisons, used by experimental collaborations. The discovery of a new particle is just the first step in the experimental exploration. The properties of this particle, like parity, spin and charge are conditions to assert which physics model is favored by the collected data. It is possible to measure these properties with the analyses of the particle momentum correlations through the kinematical distributions. The discriminations among different models turns into a problem of combining all this informations, in a efficient way, and compare with experimental data through a statistical test, and choosing for the confirmation or exclusion of a signal and which model best describes the data. In this work, we investigate the limits of the LHC, working in a center of mass energy of 14 TeV, for the discovery of a simplified model of supersymmetry (SUSY) and the discrimination with a model of minimal universal extra dimensions (MUED), using productions of heavy colored particles decaying, through short decays chains, in jets and missing energy. Our approach progresses in different aspects compared with simplified phenomenological analyses: we used a multivariate statistical analysis, considered systematical uncertainties in the rate and shape of distributions, implemented techniques of quarks and gluons jet tagging identification for a good separation between signal and backgrounds, scanning for the best rectangular cuts and simulating events in a careful way with 1-loop corrections from quantum chromodynamics. Our events were simulated for 150 different mass spectrums, not excluded by the LHC, and we estimate the potencial for discovery and discrimination of SUSY versus MUED in a squarks-gluinos mass plane, using the techniques mentioned above. We proved, in first place, that even in a simplified way, inserting systematical uncertainties it\'s essential for an estimative more realistic of the collider\'s reach, mainly with the increasing of integrated luminosity. For systematical rate uncertainties in the distribution of 20%, the gain in the discovery potencial is very limited. For example, increasing from 100 to 3000 fb$^{-1}$, the reach in the squark mass increase from ~ 2.8 to 3.1 TeV. On the other hand, without systematical uncertainties in rate distributions, the reach is more optimistic, from 3.0 TeV to ~ 3.5 TeV, for the same luminosities. Similar performance was observed in the discrimination of Susy versus MUED, where it\'s possible to obtain significance of $5\\sigma$ for squark masses up to ~ 2.7$ TeV and gluinos of ~ 5 TeV, keeping systematical uncertainties at a level about 10%. In general, we conclude that a supersymmetryc model, like we studied here, can be discovered and confirmed (compared to one of its more popular competitors, MUED) for a mass spectrum of squarks, gluinos and neutalinos about 2.5, 5.0 and 0.3 TeV, respectively, if it\'s possible to control the systematical uncertainties at a level about 10%, after 3 ab$^{-1}$ of integrated luminosity.