Nova geração de detectores de múons RPC para medida de raios cósmicos de altíssima energia com grande precisão

Resumo

Durante o século 20, novas escalas de energia têm sido exploradas por aceleradores de partículas, e a beleza do Modelo Padrão da Física de Partículas se revelou e foi exaustivamente testada. A descrição atual do Universo é misteriosamente escura (matéria e energia) e mesmo os 5% restantes de matéria ordinária ainda escondem segredos não revelados. O caminho na direção da escala de Planck é Terra Incognita. Devido às limitações fundamentais dos aceleradores de partículas terrestres, somente raios cósmicos podem dar acesso a energias no centro de massa maiores do que as alcançadas no LHC. De fato, energias extremas acima de 100 TeV só podem ser exploradas através do estudo de raios cósmicos. O objetivo desta proposta é preparar o caminho para a exploração total das componentes eletromagnéticas, muônicas e outras de chuveiros atmosféricos extensos através do desenvolvimento de detectores dedicados que deverão operar na próxima geração de experimentos de Astrofísica de Partículas. Esta proposta envolve o desenvolvimento, construção, instalação e operação de novos detectores de partículas. Nos últimos anos, um passo largo foi dado nesta direção pelos grupos proponentes mas muitos desafios ainda permanecem. Este projeto oferece uma excelente oportunidade de colaboração entre grupos em Portugal e em São Paulo através do intercâmbio de tecnologias, estudantes de doutorado, mestrado e técnicos especialistas. Os principais objetivos deste projeto são: a) desenvolver câmaras de placas resistivas- (Resistive Plate Chambers-RPC) com grandes áreas, baixo custo e baixo fluxo de gás b) projetar e construir um conjunto de 40 RPC operando em conjunto com os atuais detectores do Observatório Pierre Auger, c) desenvolver técnicas de análise sofisticadas que permitam extrair os resultados físicos dos dados medidos e oferecer uma plataforma de trabalho internacional de colaboração científica e tecnologia propícia para educação e divulgação científica. (AU)