Inferência da massa de raios cósmicos de energias ultra-altas detectados no Observatório Pierre Auger usando redes neurais

• Processo: 25/00368-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Carola Dobrigkeit Chinellato
• Beneficiário: João Vítor Reginatto Akim
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/10151-2 - Estudo de raios cósmicos de energias ultra-altas com o AugerPrime, AP.ESP
• Assunto(s): Redes neurais Observatório Pierre Auger Raios cósmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: AugerPrime | Mass composition | neural networks | Pierre Auger Observatory | Ultrahigh-energy Cosmic Rays | Raios cósmicos

Resumo

Este projeto integra as pesquisas da Colaboração Pierre Auger e tem como foco o desenvolvimento e aplicação de modelos avançados de aprendizado de máquina para analisar dados de chuveiros atmosféricos extensos iniciados por raios cósmicos de energias extremas, da ordem de alguns EeV ou superiores. Utilizando a profundidade dodesenvolvimento máximo do chuveiro (Xmax) e o sinal muônico nos detectores, serão criadas e treinadasredes neuronais adequadas para inferir a massa do núcleo primário que deu origem ao chuveiro. O treinamento dessas redes será realizado com dados simulados, permitindo que os modelos aprendam a realizar inferências precisas. Após o treinamento, as redes serão aplicadas aos dados coletados pelo Observatório Pierre Auger atualizado, beneficiando-se dos novos detectores e da eletrônica aprimorada já instalados no AugerPrime. Além do desenvolvimento dos modelos, o projeto inclui uma análise detalhada das incertezas associadas, em especial as relacionadas com os modelos de interação hadrônica, visandogarantir que os resultados obtidos tenham significado físico robusto. Os resultados esperadostêm potencial para contribuir significativamente para a compreensão dos raios cósmicos ultraenergéticos. (AU)