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Desenvolvimento e caracterização do sistema de detectores do experimento MIRAX

Processo: 15/25972-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2016
Vigência (Término): 27 de junho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Instrumentação Astronômica
Pesquisador responsável:João Braga
Beneficiário:Manuel Antonio Castro Ávila
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/26258-4 - Matéria superdensa no universo, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):17/00968-6 - Simulações instrumentais e técnicas de análise de dados em astronomia de Raios X, BE.EP.PD
Assunto(s):Estrelas de nêutrons   Detectores de raios X   Instrumentação

Resumo

A pesquisa de pós-doutorado do candidato se concentrará no desenvolvimento do experimento espacial MIRAX (Monitor e Imageador de Raios X) e na finalização e lançamento de um protótipo, o protoMIRAX, a altitudes de balão (~42 km), para testar os detectores e outros subsistemas em ambiente quase-espacial. O MIRAX será montado em um satélite do INPE, que será lançado em uma órbita quase equatorial circular de 650 km de altitude em data ainda indefinida. O presente projeto consiste (a) na caracterização, montagem e calibração do sistema de detectores de raios X, e (b) no estudo de alvos científicos da missão e simulações de observações de fontes transientes de raios X. O candidato participará da montagem, caracterização e calibração dos detectores que compõem o plano detector do experimento, constituídos de um material semicondutor (CdZnTe) que representa o estado da arte na área, e desenvolverá software para modelar e rodar simulações de Monte Carlo do ruído de fundo e de observações de diversas fontes astrofísicas de raios X, levando em conta a interação de diversos campos de partículas e fótons com o plano detector e os diferentes materiais que constituem o experimento. Essas simulações permitirão a obtenção dos diagramas de sombra da máscara no plano detector, a partir dos quais o candidato gerará espectros em energia e fará a reconstrução de imagens dos campos das fontes selecionadas. Isso será de crucial importância para otimizar as observações após o lançamento do satélite. MIRAX observará diferentes tipos de sistemas emissores de raios X, dentre os quais se incluem binárias de raios X, núcleos ativos de galáxias (AGNs) e surtos de raios gama (Gamma-Ray Bursts, GRBs). O candidato combinará sua experiência prévia com análise de sistemas binários de raios X com a familiarização já obtida sobre o experimento MIRAX para simular os dados e gerar curvas de luz e espectros em energia desses objetos astrofísicos. Este projeto de pesquisa está vinculado ao Projeto Temático 2013/26258-4, intitulado "Matéria superdensa no Universo", coordenado pelo Prof. Dr. Manuel Malheiro, do ITA.

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