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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)

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Publicações científicas
(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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.

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