Simulações em Geant4 de processos nucleares em um plasma magneto-ativo durante explosões solares

• Processo: 18/08180-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de julho de 2018
• Vigência (Término): 30 de junho de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astronomia do Sistema Solar
• Pesquisador responsável: Carlos Guillermo Giménez de Castro
• Beneficiário: Jordi Tuneu Serra
• Supervisor: Alexander Lachlan Mackinnon
• Instituição Sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Glasgow, Escócia
• Vinculado à bolsa: 16/23428-4 - Simulações Monte Carlo de processos nucleares durante explosões solares em presença de campos magnéticos, BP.DR
• Assunto(s): Astrofísica solar Física de alta energia Raios gama Erupção solar Radiação síncrotron Método de Monte Carlo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Explosoes Solares | Plasmas Magneto-Ativos | Processos Nucleares de Alta Energia | Radiação Sincrotrônica | raios gama | simulações Monte Carlo | Física Solar

Resumo

As emissões em raios gama e na faixa de frequências sub-THz oferecem uma oportunidade única para estudar os processos nucleares que ocorrem nas 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 das explosões solares. A proposta deste projeto para a Bolsa de Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) é realizar uma modelagem detalhada para descrever o transporte de íons primários acelerados a altas energias (~MeV a ~GeV) durante as explosões solares e a produção e transporte de partículas secundárias, resultantes de interações nucleares entre os íons acelerados e os núcleos da atmosfera solar ambiente na presença de um campo magnético, bem como a consequente emissão de raios gama e radiação sincrotron na faixa de frequências de micro-ondas e sub-THz. Para isso, desenvolveremos uma estrutura para implementar simulações Monte Carlo sobre processos nucleares em um plasma magneto-ativo durante as explosões solares usando o kit de ferramentas Geant4. Os principais desafios do projeto serão a especificação dos processos físicos relevantes para as simulações, a seleção dos modelos físicos apropriados do GEANT4 e o desenvolvimento de um novo módulo para GEANT4 que permita incluir os efeitos de campos magnéticos realísticos utilizando a aproximação do guiding center. (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)

TUNEU, J.; GIMENEZ DE CASTRO, G.; SZPIGEL, S.; MACKINNON, A.. Modelling magnetised medium particle transport in the guiding centre limit with GEANT4. Astronomy & Astrophysics, v. 654, OCT 15 2021. (16/23428-4, 18/08180-1, 13/24155-3)