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Análise de chuveiros atmosféricos extensos: física de partículas com aceleradores extraterrestres

Processo: 14/10460-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2014
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Luiz Vitor de Souza Filho
Beneficiário:Raul Ribeiro Prado
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/07359-6 - Estudo dos raios cósmicos de mais altas energias com o Observatório Pierre Auger, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):16/12735-3 - Física de partículas com chuveiros atmosféricos, BE.EP.DR
Assunto(s):Astrofísica de partículas   Raios cósmicos   Chuveiro atmosférico   Efeito Cherenkov   Observatório Pierre Auger   Observatório Cherenkov Telescope Array

Resumo

A produção de partículas energéticas no Universo continua sendo um dos grandes mistérios da ciência moderna. Os mecanismos de aceleração de partículas em fontes astrofísicas são ainda desconhecidos e resultados recentes apontam para a necessidade de uma abordagem multi-mensageiro para resolver este problema. A interpretação dos dados medidos depende do conhecimento das propriedades das interações entre partículas em energias inalcançáveis por experimentos terrestres. Desta forma, a análise das partículas cósmicas pode trazer informações preciosas sobre objetos astrofísicos bem como sobre as interações elementares da natureza. Este projeto foca na análise de chuveiros atmosféricos extensos com o intuito de extrair informações relevantes em ambos os aspectos presentes no estudo das astropartículas. Analisaremos os dados medidos e elaboraremos modelos teóricos que contribuam na compreensão das interações de partículas com vistas de resolver as discrepâncias entre modelos de interação hadrônica e suas implicações na análise de dados dos principais experimentos em operação. Por outro lado, usaremos dados medidos pelos observatórios em operação de forma a extrair informações relevantes sobre a composição química das partículas que atingem a Terra incluindo a possível existência de componentes exóticas. Para ambas as frentes de trabalho, será necessário dedicar especial atenção aos parâmetros do chuveiro sensíveis as interações elementares: hadrônicas e eletromagnéticas, tais como, Xmax e número de muons. Usando técnicas modernas de análise multivariada, simulações de Monte Carlo, redes neurais e reconhecimento de padrões, pretendemos com este projeto contribuir significativamente para o avanço da nossa compreensão de alguns pontos ainda em aberto na área. (AU)

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)
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. Citações Web of Science: 0.
PRADO, RAUL R.; CONCEICAO, RUBEN; PIMENTA, MARIO; DE SOUZA, VITOR. Interpretation of measurements of the number of muons in extensive air shower experiments. Astroparticle Physics, v. 83, p. 40-52, OCT 2016. Citações Web of Science: 1.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
PRADO, Raul Ribeiro. Estudos experimentais da componente muônica de chuveiros atmosféricos extensos. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos São Carlos.

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