La natura della materia oscura, la cui esistenza possiamo dedurre da molteplici osservazioni sperimentali, rimane una delle icognite più grandi nel mondo della fisica delle particelle. In questo contesto, numerosi modelli di fisica oltre il Modello Standard, prevedono l’esistenza di settori nascosti (“dark sectors”) costituiti da stati neutri sotto tutte le cariche di gauge del Modello Standard. Si è a lungo ritenuto che tali settori non fossero osservabili nei normali esperimenti ai collider, se non come eventi con molta energia mancante (“missing energy”). Tuttavia, sotto alcune ipotesi, questi stati del dark sector, possono decadere in particelle del Modello Standard in un tempo abbastanza breve da generare segnature visibili ai collider come LHC. 

In questa tesi si esploreranno teorie di gauge SU(N) nel dark sector, con elevato numero di flavour, che esibiscono una finestra conforme. Queste hanno dunque un comportamento infrarosso molto diverso da quello della QCD [1], dando origine a dark jets che possono avere caratteristiche nuove rispetto ai jets a cui siamo abituati [2]. Scopo della tesi sarà dunque studiare con tecniche analitiche il regime infrarosso del dark sector e come esso si rifletta sulla struttura dei dark jets.

[1] Kulkarni, Lockyer, Strassler,

On the Simulation of Hidden Parton Showers in the Conformal Window

https://arxiv.org/pdf/2502.18566

[2] Marzani, Spannowsky, Soyez,

Looking inside jets: an introduction to jet substructure and boosted-object phenomenology

https://arxiv.org/pdf/1901.10342