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Assinaturas de fontes de raios cósmicos ultra-energéticos em medidas de anisotropia de grande escala

Texto completo
Autor(es):
Luciana Andrade Dourado
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: São Carlos.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
Data de defesa:
Membros da banca:
Luiz Vitor de Souza Filho; Carla Brenda Bonifazi; Edivaldo Moura Santos
Orientador: Luiz Vitor de Souza Filho
Resumo

As partículas mais energéticas já detectadas no Universo são os raios cósmicos ultraenergéticos. Essas partículas fascinantes vindas do espaço são compostas por prótons e núcleos mais pesados com energias superiores a 1 EeV (1018 eV). A identificação das fontes astrofísicas que aceleram esses núcleos até as mais altas energias é dificultada pelos campos magnéticos cósmicos responsáveis pela deflexão de partículas carregadas. Embora as trajetórias dos raios cósmicos ultra-energéticos não apontem diretamente para os locais de aceleração, a distribuição de suas direções de chegada pode fornecer informações essenciais para entender sua origem. Em particular, o Observatório Pierre Auger mediu recentemente uma modulação dipolar nas anisotropias de grande escala, apontando quase na direção oposta ao Centro Galáctico, o que é uma evidência importante de origem extragaláctica das partículas. Neste trabalho, aprofundamos a compreensão sobre o impacto das hipóteses astrofísicas na modelagem da amplitude do dipolo medida pelo Observatório Pierre Auger. Simulamos a propagação de cinco primários estáveis representativos de galáxias próximas (três núcleos ativos de galáxias e 19 galáxias de starburst) e de uma distribuição aleatória de fontes de fundo, levando em consideração os campos magnéticos extragalácticos e processos relevantes de perda de energia. As simulações foram realizadas usando o código de propagação CRPropa 3. Obtivemos como a amplitude do dipolo se comporta em função da energia para três conjuntos de galáxias próximas e três luminosidades das fontes, de modo que pudéssemos abranger hipóteses razoáveis de fontes de raios cósmicos ultra-energéticos. Também modificamos a densidade da distribuição aleatória de fontes de fundo. Para cada densidade, um teste estatístico qui-quadrado foi usado para comparar a amplitude do dipolo obtida nas simulações com as medidas do Observatório Pierre Auger. A densidade de fontes de fundo foi consideravelmente restrita, independentemente do modelo de fonte utilizado. (AU)

Processo FAPESP: 21/10383-0 - Sobre a importância de fontes locais de raios cósmicos ultra-energéticos
Beneficiário:Luciana Andrade Dourado
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado