Cherenkov Telescope Array - CTA

• Processo: 15/15897-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Luiz Vitor de Souza Filho
• Beneficiário: Luiz Vitor de Souza Filho
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Carlos Jose Todero Peixoto ; Cibelle Celestino Silva ; Clarissa Martins Siqueira ; Edivaldo Moura Santos ; Fabio Iocco ; Farinaldo da Silva Queiroz ; Fernando Catalani ; Gustavo de Araujo Rojas ; Jaziel Goulart Coelho ; Manuela Vecchi ; Marcelo Augusto Leigui de Oliveira ; Rita de Cássia dos Anjos
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10383-0 - Sobre a importância de fontes locais de raios cósmicos ultra-energéticos, BP.MS; 20/15453-4 - Mecanismos de produção de astropartículas ultra energéticas, BP.DR; 21/01473-6 - Estudo de efeitos de absorção de radiação gama no meio extragaláctico, BP.MS; + mais bolsas vinculadas 21/00030-3 - Testes da quebra da invariância de Lorentz com astropartículas, BP.PD; 20/00320-9 - Busca por matéria escura à luz do CTA (Cherenkov Telescope Array), BP.PD; 20/04833-0 - Estudos sobre a possibilidade de detecção indireta de matéria escura, BP.IC; 19/10700-6 - Nova física fundamental em astropartículas: invariância de Lorentz, BP.IC; 18/24256-8 - Fontes locais de raios cósmicos ultra energéticos, BP.MS; 18/25793-7 - Busca indireta de matéria escura em galáxias anãs ultra-fracas, BP.MS; 17/23832-2 - Busca indireta por matéria escura no centro galático com o Cherenkov Telescope Array, BP.IC; 17/21541-0 - Fontes locais de raios cósmicos ultra energéticos, BP.IC; 17/19337-6 - Desenvolvimento de chuveiros atmosféricos extensos, BP.IC; 17/03932-2 - Divulgação de Astrofísica de Partículas, BP.TT; 17/03680-3 - Teste de quebra da invariância de Lorentz com astropartículas, BP.PD; 16/24943-0 - Nova física fundamental em astropartículas: matéria escura e Invariância de Lorentz, BP.DR; 16/19171-8 - Exploração da transição galáctica-extragaláctica com dados do observatório Pierre Auger e estudo da opacidade do universo a raios-gama com o Cherenkov Telescope Array, BE.PQ - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Astrofísica de partículas Astronomia de raios gama Inovações tecnológicas Matéria escura Raios cósmicos Transformação de Lorentz Observatório Cherenkov Telescope Array
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: astrofísica de partículas | Cta | Inovação tecnológica: Instrumentação | Nova física: matéria escura e invariância de Lorentz | raios cosmicos | Telescópios Cherenkov | Raios Cósmicos
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/astronomia_lKtzaWX_21_22.pdf

Resumo

Este projeto tem como intuito garantir que os pesquisadores proponentes mantenham-se na liderança mundial da pesquisa em astrofísica de partículas através da participação no Observatório Cherenkov Telescope Array (CTA). O CTA é uma colaboração internacional que tem como intuito construir a nova geração de telescópios terrestres sensíveis à radiação gama para estudar astrofísica e física de partículas cósmicas. Pretende-se construir uma centena de telescópios de três configurações distintas para estudar os raios gama com energia entre 20 GeV e 300 TeV. Telescópios terrestres para astronomia gama constituem uma técnica comprovada que tem produzido resultados importantes nas últimas duas décadas. O Observatório CTA começará a ser construído em 2016 e quando estiver completo (2019) possuirá 10 vezes mais sensitividade que os telescópios de raios gama atualmente em operação. Nos últimos cinco anos, os pesquisadores proponentes deste projeto vêm desenvolvendo modelos astrofísicos, técnicas de análise de dados, simulações e instrumentação relacionados com a física e astrofísica do CTA. Estes esforços foram apoiados pela FAPESP com dois projetos regulares de auxílio à pesquisa (processos 2010/19514-6 e 2012/22540-4) e várias bolsas de estudo. O sucesso dos projetos anteriores culminou na proposta de trabalho apresentada aqui, na qual solicitamos apoio da FAPESP para aprofundar nossos estudos em: a) nova física: matéria escura e quebra de invariância de Lorentz, b) raios cósmicos e raios gamas: geração e propagação, c) modelos de chuveiros atmosféricos extensos e a configuração do arranjo de telescópios, d) instrumentação de telescópios e e) divulgação científica em Astrofísica de Partículas. Solicitamos apoio para a continuação do desenvolvimento de pesquisa em parceria com a indústria nacional para a instrumentação dos telescópios de tamanho médio do CTA. Nossa participação na pesquisa de instrumentação dos telescópios visa garantir o acesso aos dados que serão disponibilizados pelo CTA que constituirão o conjunto de informações mais importantes em astrofísica de partículas nas próximas duas décadas e que permitarão a realização da pesquisa nos itens citados acima. (AU)

Publicações científicas

(38)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ABDALLA, H.; AHARONIAN, F.; BENKHALI, F. AIT; ANGUNER, E. O.; ARAKAWA, M.; ARCARO, C.; ARMAND, C.; ARRIETA, M.; BACKES, M.; BARNARD, M.; et al. Searches for gamma-ray lines and `pure WIMP' spectra from Dark Matter annihilations in dwarf galaxies with HESS. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, n. 11, NOV 2018. (15/15897-1)

ALBERT, A.; ALFARO, R.; ALVAREZ, C.; ARTEAGA-VELAZQUEZ, J. C.; ARUNBABU, K. P.; AVILA ROJAS, D.; SOLARES, H. A. AYALA; BAGHMANYAN, V; BELMONT-MORENO, E.; BENZVI, S. Y.; et al. Constraining the local burst rate density of primordial black holes with HAWC. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, n. 4, APR 2020. (17/03680-3, 15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; TAYLOR, ANDREW M.; AHLERS, MARKUS; DE SOUZA, VITOR. Revisiting the distance to the nearest ultrahigh energy cosmic ray source: Effects of extragalactic magnetic fields. Physical Review D, v. 102, n. 6, SEP 11 2020. (19/01653-4, 16/24943-0, 15/15897-1)

PIMENTEL, D. R. DE MATOS; MOURA-SANTOS, E.. Infrared emission from dust and the spectral features of extragalactic gamma-ray sources. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, n. 4, APR 2019. (15/15897-1)

VIANA, AION; SCHOORLEMMER, HARM; ALBERT, ANDREA; DE SOUZA, VITOR; HARDING, J. PATRICK; HINTON, JIM. Searching for dark matter in the Galactic halo with a wide field of view TeV gamma-ray observatory in the Southern Hemisphere. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, n. 12, DEC 2019. (15/15897-1)

ABOS, H.; AVE, M.; MARTINEZ-ORTIZ, H.. A case study of a procedure to optimize the renewable energy coverage in isolated systems: an astronomical center in the North of Chile. ENERGY SUSTAINABILITY AND SOCIETY, v. 7, MAR 6 2017. (15/15897-1)

ARBELETCHE, LUAN B.; DE SOUZA, VITOR. On the parametrization of the distributions of depth of shower maximum of ultra-high energy extensive air showers. Astroparticle Physics, v. 116, MAR 2020. (15/15897-1)

ANJOS, RITA C.; CATALANI, FERNANDO. Galactic Center as an efficient source of cosmic rays. Physical Review D, v. 101, n. 12, JUN 12 2020. (15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; MARTINEZ-HUERTA, HUMBERTO; DE SOUZA, VITOR. Improved limits on Lorentz invariance violation from astrophysical gamma-ray sources. PHYSICAL REVIEW D, v. 99, n. 4, p. 9-pg., 2019-02-28. (17/03680-3, 16/24943-0, 15/15897-1)

ALBERT, A.; ALFARO, R.; ALVAREZ, C.; ARTEAGA-VELAZQUEZ, J. C.; ARUNBABU, K. P.; AVILA ROJAS, D.; SOLARES, H. A. AYALA; BAGHMANYAN, V; BELMONT-MORENO, E.; BENZVI, S. Y.; et al. Constraining the local burst rate density of primordial black holes with HAWC. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, v. N/A, n. 4, p. 16-pg., 2020-04-01. (17/03680-3, 15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; TAYLOR, ANDREW M.; AHLERS, MARKUS; DE SOUZA, VITOR. Revisiting the distance to the nearest ultrahigh energy cosmic ray source: Effects of extragalactic magnetic fields. PHYSICAL REVIEW D, v. 102, n. 6, p. 11-pg., 2020-09-11. (15/15897-1, 16/24943-0, 19/01653-4)

MARTINS, EDYVANIA EMILY PEREIRA; DE SOUZA, VITOR. On the detection of direct Cherenkov light from ultrahigh-energy cosmic rays. Astroparticle Physics, v. 141, p. 5-pg., 2022-04-22. (15/15897-1)

PROFUMO, STEFANO; QUEIROZ, FARINALDO; SIQUEIRA, CLARISSA. Has AMS-02 observed two-component dark matter?. JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, v. 48, n. 1, JAN 2021. (15/15897-1, 16/01343-7)

LINDNER, MANFRED; MAMBRINI, YANN; DE MELO, TESSIO B.; QUEIROZ, FARINALDO S.. XENON1T anomaly: A light Z ' from a Two Higgs Doublet Model. Physics Letters B, v. 811, p. 6-pg., 2020-12-10. (16/01343-7, 15/15897-1)

BARMAN, BASABENDU; GHOSH, PURUSOTTAM; QUEIROZ, FARINALDO S.; SAHA, ABHIJIT KUMAR. Scalar multiplet dark matter in a fast expanding Universe: Resurrection of the desert region. Physical Review D, v. 104, n. 1, JUL 30 2021. (16/01343-7, 15/15897-1)

OTONIEL, EDSON; COELHO, JAZIEL G.; NUNES, SILVIA P.; MALHEIRO, MANUEL; WEBER, FRIDOLIN. Mass limits of the extremely fast-spinning white dwarf CTCV J2056-3014. Astronomy & Astrophysics, v. 656, DEC 3 2021. (15/15897-1, 13/26258-4)

COSTA JR, R. P.; DE OLIVEIRA, M. A. LEIGUI. Analysis of the performance of numerical integration methods for the tracking of ultra-high energy cosmic rays. Journal of Computational Physics, v. 392, p. 432-443, SEP 1 2019. (15/15897-1)

DE OLIVEIRA, CAINA; DE SOUZA, VITOR. Probing UHECR production in Centaurus A using secondary neutrinos and gamma-rays. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, v. 81, n. 6, JUN 2021. (18/24256-8, 15/15897-1)

ARBELETCHE, LUAN B.; DE SOUZA, VITOR. Parametrization of the angular distribution of Cherenkov light in air showers. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, v. 81, n. 2, FEB 27 2021. (15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; MARTINEZ-HUERTA, HUMBERTO; DE SOUZA, VITOR. Improved limits on Lorentz invariance violation from astrophysical gamma-ray sources. Physical Review D, v. 99, n. 4, FEB 28 2019. (17/03680-3, 15/15897-1, 16/24943-0)

LANG, RODRIGO GUEDES; TAYLOR, ANDREW M.; DE SOUZA, VITOR. Ultrahigh-energy cosmic rays dipole and beyond. Physical Review D, v. 103, n. 6, MAR 3 2021. (19/01653-4, 16/24943-0, 15/15897-1)

DE MELO, TESSIO B.; KOVALENKO, SERGEY; QUEIROZ, FARINALDO S.; SIQUEIRA, C.; VILLAMIZAR, YOXARA S.. Rare kaon decay to missing energy: Implications of the NA62 result for a Z ` model. Physical Review D, v. 103, n. 11, JUN 1 2021. (20/00320-9, 16/01343-7, 15/15897-1)

LINDNER, MANFRED; MAMBRINI, YANN; DE MELO, TESSIO B.; QUEIROZ, FARINALDO S.. XENON1T anomaly: A light Z ` from a Two Higgs Doublet Model. Physics Letters B, v. 811, DEC 10 2020. (16/01343-7, 15/15897-1)

COELHO, JAZIEL G.; DE ARAUJO, JOSE C. N.; LADISLAU, SAMANTHA M.; NUNES, RAFAEL C.. Observational Constraints on the Pulsar Wind Model: The Cases of Crab and Vela. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 920, n. 1, OCT 2021. (13/26258-4, 15/15897-1, 18/18036-5)

MARTINEZ-HUERTA, HUMBERTO; LANG, RODRIGO GUEDES; DE SOUZA, VITOR. Lorentz Invariance Violation Tests in Astroparticle Physics. SYMMETRY-BASEL, v. 12, n. 8, AUG 2020. (19/01653-4, 17/03680-3, 15/15897-1, 16/24943-0)

ALBERT, A.; ALFARO, R.; ALVAREZ, C.; ANGELES CAMACHO, J. R.; ARTEAGA-VELAZQUEZ, J. C.; ARUNBABU, K. P.; AVILA ROJAS, D.; SOLARES, H. A. AYALA; BAGHMANYAN, V; BELMONT-MORENO, E.; et al. Constraints on Lorentz Invariance Violation from HAWC Observations of Gamma Rays above 100 TeV. Physical Review Letters, v. 124, n. 13, MAR 30 2020. (17/03680-3, 15/15897-1)

PRADO, RAUL R.; DE SOUZA, VITOR. A new air-shower observable to constrain hadronic interaction models. Astroparticle Physics, v. 93, p. 28-37, JUL 2017. (14/10460-1, 14/19946-4, 15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; MARTINEZ-HUERTA, HUMBERTO; DE SOUZA, VITOR. Limits on the Lorentz Invariance Violation from UHECR Astrophysics. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 853, n. 1, JAN 20 2018. (17/03680-3, 15/15897-1, 16/24943-0, 14/26816-0)

DELGADO GILER, ANDRES G.; ARBELETCHE, LUAN B.; BIRD, RALPH; ONG, RENE A.; DE SOUZA, VITOR. Measuring the depth of shower maximum of extensive air showers using Cherenkov light. Astroparticle Physics, v. 124, JAN 2021. (15/15897-1)

COIMBRA-ARAUJO, C. H.; ANJOS, R. C.. Acceleration of charged particles from near-extremal rotating black holes embedded in magnetic fields. Classical and Quantum Gravity, v. 38, n. 1, JAN 8 2021. (15/15897-1)

PAULO PINHEIRO, JOAO; PIRES, C. A. DE S.; QUEIROZ, FARINALDO S.; VILLAMIZAR, YOXARA S.. onfronting the inverse seesaw mechanism with the recent muon g-2 resul. Physics Letters B, v. 823, DEC 10 2021. (15/15897-1, 16/01343-7)

ARCADI, GIORGIO; PAULO NETO, JACINTO; QUEIROZ, FARINALDO S.; SIQUEIRA, CLARISSA. oads for right-handed neutrino dark matter: Fast expansion, standard freeze-out, and early matter dominatio. PHYSICAL REVIEW A, v. 105, n. 3, FEB 15 2022. (20/00320-9, 16/01343-7, 15/15897-1)

HUANG, GUO-YUAN; QUEIROZ, FARINALDO S.; RODEJOHANN, WERNER. Gauged L-mu - L-tau at a muon collider. PHYSICAL REVIEW D, v. 103, n. 9, p. 10-pg., 2021-05-07. (16/01343-7, 15/15897-1)

DE MELO, TESSIO B.; KOVALENKO, SERGEY; QUEIROZ, FARINALDO S.; SIQUEIRA, C.; VILLAMIZAR, YOXARA S.. Rare kaon decay to missing energy: Implications of the NA62 result for a Z ' model. PHYSICAL REVIEW D, v. 103, n. 11, p. 9-pg., 2021-06-01. (20/00320-9, 16/01343-7, 15/15897-1)

LANG, RODRIGO GUEDES; TAYLOR, ANDREW M.; DE SOUZA, VITOR. Ultrahigh-energy cosmic rays dipole and beyond. PHYSICAL REVIEW D, v. 103, n. 6, p. 12-pg., 2021-03-03. (15/15897-1, 16/24943-0, 19/01653-4)

PIMENTEL, D. R. DE MATOS; MOURA-SANTOS, E.. Infrared emission from dust and the spectral features of extragalactic gamma-ray sources. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, v. N/A, n. 4, p. 28-pg., 2019-04-01. (16/19171-8, 15/15897-1)

VIANA, AION; SCHOORLEMMER, HARM; ALBERT, ANDREA; DE SOUZA, VITOR; HARDING, J. PATRICK; HINTON, JIM. Searching for dark matter in the Galactic halo with a wide field of view TeV gamma-ray observatory in the Southern Hemisphere. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, v. N/A, n. 12, p. 17-pg., 2019-12-01. (15/15897-1)

ABDALLA, H.; AHARONIAN, F.; BENKHALI, F. AIT; ANGUNER, E. O.; ARAKAWA, M.; ARCARO, C.; ARMAND, C.; ARRIETA, M.; BACKES, M.; BARNARD, M.; et al. Searches for gamma-ray lines and 'pure WIMP' spectra from Dark Matter annihilations in dwarf galaxies with HESS. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, v. N/A, n. 11, p. 22-pg., 2018-11-01. (15/15897-1)