Construção de um teste estatístico para divisão energética em cascatas de raios cósmicos

• Processo: 24/21601-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Leonardo Paulo Maia
• Beneficiário: Davi dos Santos Silva
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/01089-1 - Cherenkov Telescope Array: construção e primeiras descobertas, AP.ESP
• Assunto(s): Estatísticas de ordem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cascatas Atmosféricas Extensas | chuveiros de raios cósmicos | Estatisticas de ordem | teste estatístico | Raios cósmicos, astrofísica de partículas

Resumo

Ao entrar na atmosfera terrestre e colidir com um átomo de nitrogênio, por exemplo, uma partícula primária de alta energia, como um próton ou um átomo de ferro, dá origem a uma complexa cascata de novos entes físicos, que por sua vez também podem originar novos estágios desse chuveiro de raios cósmicos. Tipicamente, somente componentes eletromagnéticas e muônicas atingem detectores no solo e múons eventualmente são gerados a partir de píons carregados. Mas, nos estágios superiores de um chuveiro, píons são gerados apenas quando as divisões energéticas são relativamente uniformes.O objetivo deste projeto é a determinação de critérios estatísticos bem definidos para quantificar, na forma de um teste estatístico de hipóteses, quando um dado particionamento de um certo montante da energia de um primário em várias parcelas oferece evidência estatística significativa de que tenha ocorrido o surgimento de uma partícula líder na geração de secundários, retardando o surgimento da componente muônica. Assim, um modelo nulo, elaborado a partir de um ponto de vista matemático-estatístico, pode contribuir para a validação de uma hipótese física simplificadora da análise de chuveiros de raios cósmicos, pela qual haveria assimetria na divisão da energia de uma partícula entre seus produtos nos estágios iniciais dessas cascatas.