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.