Medida da produção atmosférica de múons usando os detectores AugerPrime

Resumo

O Observatório Pierre Auger, localizado na Argentina, estuda raios cósmicos com energias acima de 100 PeV. O Observatório é composto por uma rede de 1660 detectores de partículas (water-Cherenkov detectors), espalhados em uma área de 3000 quilômetros quadrados, e 27 telescópios de fluorescência atmosférica, os quais detectam chuveiros atmosféricos extensos produzidos por raios cósmicos. Resultados recentes mostram uma necessidade de dados mais precisos sobre a composição química dos raios cósmicos, para que se possa chegar a um modelo que descreva precisamente a origem e propagação destas partículas. Com este objetivo, o Observatório Pierre Auger está realizando um upgrade denominado AugerPrime, no qual placas cintiladoras serão instaladas acima das 1660 estações. Isto permitirá uma separação dos sinais devido as componentes muônica e eletromagnética dos chuveiros atmosféricos. Neste projeto, estudaremos, por meio de simulação de Monte Carlo, um método de reconstrução do desenvolvimento longitudinal de chuveiros atmosféricos, utilizando a distribuição temporal de chegada de múons aos detectores aprimorados do Observatório. Estudaremos o desenvolvimento e a eficiência da aplicação deste método aos dados do novo conjunto de detectores, afim de identificar a composição dos primários. Os resultados desta pesquisa deverão contribuir na elucidação da composição da radiação cósmica de altíssima energia e, consequentemente, para a descoberta de sua origem e mecanismos de aceleração e propagação, os quais ainda são questões abertas no campo da astrofísica de partículas. (AU)