Modelagem de processos nucleares em explosões solares utilizando pacotes de simulação Monte Carlo

Resumo

As emissões em raios-gama e na faixa de frequências em sub-THz oferecem uma oportunidade única em Astrofísica para estudar os processos nucleares que ocorrem em explosões solares. A análise dos espectros de emissão observados nessas faixas de frequências requer simulações complexas que, no entanto, ainda não são capazes de descrever as condições extremas dos ambientes de explosões solares. A proposta do presente projeto é desenvolver uma modelagem detalhada para descrever o transporte de íons primários acelerados a altas energias (~MeV até ~GeV) em explosões solares, a produção e o transporte de partículas secundárias resultantes de processos nucleares e a consequente emissão de raios-gama e radiação girossincrotrônica/sincrotrônica na faixa de frequências em micro-ondas e sub-THz, considerando modelos realísticos para a atmosfera solar ambiente e incluindo os efeitos do campo magnético. Para essa finalidade, serão realizadas simulações Monte-Carlo dos processos nucleares que ocorrem em explosões solares utilizando os pacotes FLUKA e GEANT4. Com base nos modelos desenvolvidos, será elaborada uma estrutura de diagnóstico teórico para interpretar os dados de observações de explosões solares realizadas em raios-gama pelo RHESSI, pelo Fermi e por experimentos anteriores e na faixa de frequências em sub-THz pelo SST e pelo KOSMA/BEMRAK, bem como os dados que se espera obter em observações com instrumentos de ponta como o ALMA e o LLAMA. (AU)