Cosmología y detección del Portal Axión Oscuro

[ES] El Fotón Oscuro y el axión son partículas ligeras y candidatos populares como Materia Oscura, por ser extensiones simples al Modelo Estándar. Cada una de ellas ha sido buscada activamente a través de sus acoplamientos llamados portal vector y portal axión. El objetivo principal de esta tesis es presentar un modelo (basado en el trabajo de Kunio Kaneta, Hye Sung Lee y Seokhoon Yun de 2017) que introduce un nuevo portal conectando el Fotón Oscuro y el axión, junto con su fenomenología, implicaciones para la cosmología y detectabilidad. Esto se hará realizando predicciones teóricas acerca de las propiedades del axión y del Fotón Oscuro tal que den cuenta de toda la Materia Oscura, siendo a su vez detectables en experimentos de búsqueda directa. La detectabilidad de los Fotones Oscuros será probada específicamente para la LBC, versión de prueba del experimento DAMIC-M, a través de simulaciones del ruido de fondo y cálculos de la señal esperada de los Fotones Oscuros en el detector de la LBC.
[EN] The Dark Photon and the axion are light particles, popular candidates for Dark Matter for being simple extensions to the Standard Model. Each of them has been actively searched for through the couplings called the vector portal and the axion portal. The focal aim of this thesis is to present a model (based on the work of Kunio Kaneta, Hye-Sung Lee, and Seokhoon Yun in 2017) which introduces a new portal connecting the Dark Photon and the axion, together with its phenomenology, implications for cosmology and detectability. This will be done making theoretical predictions about the properties of the axion and Dark Photon in order for them to account for all Dark Matter while being detectable in direct search experiments. The detectability of Dark Photons will be proven in particular for the LBC, proof-of-concept for DAMIC-M experiment, through simulations of the background noise and calculations of the expected Dark Photon signal in the LBC detector.