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

• Processo: 14/10460-1
• Modalidade de apoio: 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
• Acordo de Cooperação: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cherenkov Telescope Array | Chuveiros Atmosféricos Extensos | composicão de raios cósmicos | modelos interação hadrônica | Observatório Pierre Auger | raios cosmicos | Raios cósmicos

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.; 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. (14/10460-1, 10/07359-6, 14/19946-4)

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)

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 (IFSC/BT) São Carlos.