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

• Processo: 17/13282-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de fevereiro de 2018 - 31 de janeiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astronomia do Sistema Solar
• Pesquisador responsável: Sérgio Szpigel
• Beneficiário: Sérgio Szpigel
• Instituição Sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexander Lachlan Mackinnon ; Carlos Guillermo Giménez de Castro ; Jean Pierre Raulin ; Paulo José de Aguiar Simões ; Sourav Palit
• Assunto(s): Astrofísica solar Erupção solar Atmosfera solar Radiação Terahertz Método de Monte Carlo Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) Large Latin American Millimeter Array (LLAMA)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Processos Nucleares em Explosões Solares | Simulação Monte-Carlo | Física Solar

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)

Publicações científicas

(5)

(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)

MACKINNON, ALEXANDER; SZPIGEL, SERGIO; GIMENEZ DE CASTRO, GUILLERMO; TUNEU, JORDI. FLUKA Simulations of Pion Decay Gamma-Radiation from Energetic Flare Ions. SOLAR PHYSICS, v. 295, n. 12, DEC 8 2020. (17/13282-5, 09/18386-7, 13/24155-3, 16/23428-4)

TUSNSKI, DANEELE S.; SZPIGEL, SERGIO; GIMENEZ DE CASTRO, CARLOS GUILLERMO; MACKINNON, ALEXANDER L.; SIMOES, PAULO JOSE A.. Self-consistent Modeling of Gamma-ray Spectra from Solar Flares with the Monte Carlo Simulation Package FLUKA. SOLAR PHYSICS, v. 294, n. 8, AUG 12 2019. (09/18386-7, 17/13282-5)

BATISTA, E. F.; SZPIGEL, S.; TIMOTEO, V. S.. Pions and Contacts at N4LO: Some details on the chiral nuclear force. ANNALS OF PHYSICS, v. 425, FEB 2021. (17/13282-5, 19/10889-1)

PALIT, SOURAV; RAULIN, JEAN-PIERRE; SZPIGEL, SERGIO. Response of Earth's Upper Atmosphere and VLF Propagation to Celestial X-Ray Ionization: Investigation With Monte Carlo Simulation and Long Wave Propagation Capability code. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, v. 123, n. 12, p. 10224-10238, DEC 2018. (17/13282-5)

RUIZ ARRIOLA, E.; SZPIGEL, S.; TIMOTEO, V. S.. On-shell transition of SRG and nuclear systems. ANNALS OF PHYSICS, v. 428, p. 12-pg., 2021-04-05. (17/13282-5, 19/10889-1)