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Detecção de chuveiros atmosféricos iniciados por hádrons massivos; Detection of extensive air showers initiated by massive hadrons

Carvalho Junior, Washington Rodrigues de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 06/08/2008 Português
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920.133%
Nesta tese investigamos uma possível componente de partículas previstas por modelos além do modelo padrão da física de partículas, como por exemplo o massive gluino LSP, nos raios cósmicos de altíssimas energias (UHECR). Nosso objetivo é determinar os sinais experimentais em telescópios de fluorescência devidos a hádrons exóticos massivos e neutros, genericamente denominados de UHECRons. Para simular chuveiros iniciados por essa classe de partículas, alteramos o pacote Aires de simulação de chuveiros atmosféricos e o modelo hadrônico Sibyll. Estes chuveiros foram utilizados como entrada em simulações de telescópios de fluorescência por nós desenvolvidas, obtendo-se assim as distribuições dos observáveis desses chuveiros exóticos. A partir da comparação entre as características de chuveiros iniciados uhecrons e prótons, desenvolvemos métodos para a separação de sinais entre esses dois tipos de partículas. Esses métodos podem ser utilizados em uma análise inicial, com o intuito de procurar por sinais de partículas exóticas nos dados reais de observatórios de UHECR.; In this thesis we investigate a possible component of particles predicted by models beyond the standard model of particle physics...

Influência da seção de choque na interpretação da composição de raios cósmicos ultra energéticos; Influence of cross section on the interpretation of ultra high energy cosmic rays composition

Soares, Hendrik Marques
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/06/2013 Português
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1206.80195%
A determinação da massa de raios cósmicos ultra energéticos é uma questão em aberto devido a flutuação natural da primeira interação e o desconhecimentos da seção de choque para altas energias (E > 1017 eV). Alguns estudos (1) mostraram que modificações sistemáticas das propriedades em interações hadrônicas interfere significativamente no desenvolvimento de chuveiros atmosféricos extensos e, consequentemente, provêm diferentes interpretações para os resultados de raios cósmicos. No limite de altas energias, pode ocorrer a saturação de glúons na superfície nuclear, o que resulta no aumento da seção de choque próton-próton e próton-núcleo em relação ao modelo de Glauber. A seção de choque cresce com a energia e está relacionada com a função de distribuição de probabilidade de encontrar um centro espalhado que é maior no modelo de saturação de glúons. Neste trabalho analisamos a seção de choque próton-ar e núcleo-ar para energias acima de 1018 eV usando a hipótese da saturação de glúons (2). Implementamos a saturação de glúons no modelos de interações hadrônicas de altas energia SIBYLL e estudamos o desenvolvimento do chuveiro atmosférico extenso usando o programa CORSIKA. Comparamos os resultados com a taxa de elongação medida pelo Observatório Pierre Auger. Concluímos mostrando o efeito da saturação de glúons na interpretação na composição da massa de raios cósmicos ultra energéticos.; The determination of the composition of ultra high energy cosmic rays is an open question due to natural fluctuations of the first interaction point and unknow high energy cross sections. Some studies (1) have shown that systematic modifications in the hadronics interaction properties infer significantly in the development of extensive air showers and...

Estudo da composição de raios cósmicos de altas energias através da análise de dados medidos pelo Observatório Pierre Auger; High energy cosmic rays composition study by the analysis of the Pierre Auger Observatory measured data

Prado, Raul Ribeiro
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/02/2014 Português
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1326.3173%
O conhecimento sobre a composição de raios cósmicos de altas energias é fundamental na abordagem da maior parte das grandes questões referentes à astrofísica de altas energias. Entretanto, do ponto de vista experimental, determinar o tipo de partícula medida nesse regime de energia ainda é um enorme desafio e essa tarefa tem recebido especial atenção por parte das colaborações responsáveis pelos experimentos em atividade. A principal dificuldade está no fato das medidas serem realizadas indiretamente através das cascatas de partículas formadas a partir da interação do raio cósmico inicial com átomos da atmosfera, os chamados chuveiros atmosféricos. Entre os principais experimentos em funcionamento, o Observatório Pierre Auger se destaca por ter a maior área de detecção (3000 km2) e por utilizar pioneiramente um sistema híbrido de detecção, com detectores de superfície e de fluorescência funcionando simultaneamente. Os telescópios de fluorescência medem o número de partículas do chuveiro em função da profundidade, o que chamamos de perfil longitudinal. Alguns parâmetros extraídos desse perfil são sensíveis à composição das partículas primárias. No presente trabalho, aplicamos métodos estatísticos novos aos dados extraídos dos perfis longitudinais de chuveiros medidos pelo Auger com o objetivo de inferir informações sobre a massa média...

Distinguindo a composição dos raios cósmicos extremamente energéticos; Distinguishing the composition of extremely energetic cosmic rays

Kemmerich, Níkolas
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/11/2013 Português
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928.8245%
As pesquisas em Raios Cósmicos de Ultra Alta Energia conectam várias áreas da ciência, desde a física de particulas elementares até a estrutura do universo. Compreender a sua composição pode elucidar muitos enigmas interdisciplinares. O foco de nosso trabalho será a elaboração de métodos para distinguir a composição dos raios cósmicos com energia E > 5 1019 eV usando dois parâmetros, o Xmax e a densidade de muons. Em particular, temos como objetivo discriminar chuveiros iniciados por fotons daqueles por núcleos ou nucleons. Iremos basear nosso método em simulações de chuveiros atmosféricos extensos que geraremos através do código AIRES. Iremos analisar as principais caractersticas dos chuveiros iniciados por nucleos, nucleons e fotons procurando por sinais que possibilitem a discriminação com alta estatstica.; The subject of Ultra High Energy Cosmic Rays connects scientic elds, from elementary particle physics to the structure of the universe. Understanding the composition of UHECR can elucidate many interdisciplinary enigmas. Our work is focused on the elaboration of methods to distinguish the composition of cosmic rays at energies 51019 eV using two parameters, Xmax and muon density. In particular, we want to discriminate extensive air showers initiated by photons from those initiated by nucleus and nucleons. We base our work on simulations of extensive air showers using the AIRES package. We analyze proton...

Estudo da detecção da luz de fluorescência no âmbito da colaboração Auger

Henrique de Melo Jorge Barbosa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 31/03/2000 Português
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974.49875%
O objetivo principal do Observatório Pierre Auger é estudar a direção de chegada e o espectro de energia dos raios cósmicos acima de 1019 eV como função da sua composição. Para tanto, serão utilizados detectores ópticos de fluorescência juntamente com uma rede de detectores de superfície. O presente trabalho contribui para um melhor entendimento dos processos envolvidos na detecção da luz de fluorescência, bem como para o aprimoramento dos programas de simulação por método de Monte Carlo desenvolvidos na Unicamp (C.A.Mo.Ca.) e no CBPF (FD Sim). Apresentamos um estudo comparativo sobre a atenuação da luz de fluorescência na atmosfera tratada segundo os modelos clássicos de espalhamentos Rayleigh e Mie e segundo o MODTRAN3. Também mostramos uma comparação entre as eficiências de detecção, para o Observatório Auger, estimadas com os dois programas, onde estudamos o parâmetro de impacto médio e a distribuição dos pontos de impacto dos eventos considerados detectados. É feito ainda um estudo utilizando o programa oficial da colaboração, o FD Sim, para mostrar o efeito do modelo de atenuação utilizado sobre o resultado final da simulação, isto é, sobre a eficiência prevista para o sistema de detecção.Além disso...

Formação, propagação e detecção de neutrinos de altíssimas energias

Célio Adrega de Moura Junior
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/04/2001 Português
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880.6575%
Os neutrinos de altíssimas energias, ou seja, com energias maiores que 1016 eV, são produzidos principalmente no decaimento dos píons carregados que podem ser fruto, por exemplo, do decaimento de partículas superpesadas devido a defeitos topológicos ou da interação de prótons, acelerados até altíssimas energias, com raios gama em objetos como Núcleos Ativos de Galáxias. A previsão, segundo a física padrão, é de que menos de 1% dos neutrinos formados nesses objetos, sejam neutrinos do tau, o que faz com que a detecção de neutrinos do tau aqui na Terra, em proporção maior que 1% em relação aos outros sabores, seja um indício de propriedades como massa ou momento magnético para os neutrinos, resultando em fenômenos como oscilação de sabor. Neste trabalho, discutimos um método de como neutrinos do tau poderiam ser univocamente determinados no Observatório Pierre Auger, baseado num evento conhecido com Double Bang. Concluímos que um número muito pequeno de eventos do tipo Double Bang deve ser esperado, segundo modelos utilizando física padrão para calcular o fluxo de neutrinos. Contudo, a detecção de um único evento no Observatório Pierre Auger num intervalo de vários anos pode ser um indício de uma física além do modelo padrão; The ultra high energy neutrinos...

Estudo de chuveiros atmosféricos extensos como o calorímetro hadrônico MHD-EAS-TOP

Helio Nogima
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 07/02/1997 Português
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925.6657%
Esta tese foi desenvolvida no âmbito do experimento EAS-TOP , tendo um calorímetro hadrônico para raios cósmicos como objeto e instrumento de estudo. O trabalho consiste de uma parte instrumental e outra de análise de dados. Na parte instrumental destaca-se a medida da flutuação de resposta dos detectores proporcionais, obtida através da seleção de eventos de chuveiros. Na outra parte o calorímetro é usado para o estudo de chuveiros atmosféricos extensos. A análise é feita comparando os dados experimentais com simulações. Discutem-se as perspectivas futuras da utilização do calorímetro para essa análise; In this work we análise the overall performance of the EAS-TOP Hadron Calorimeter. In its first part, we present some details about the physical characteristics of the HC and discuss the problem of fluctuations. In the second part, calorimetric measures of EAS cores are presented and analized using a full Monte Carlo simulation. Future perspectives of this of measures are discussed

Simulação de chuveiros atmosféricos extensos e métodos de reconstrução de seus parâmetros fundamentais

Marcelo Augusto Leigui de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/12/1999 Português
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1014.6555%
Apresentamos nesta tese, resultados de diversos estudos envolvendo a simulação CORSIKA de Chuveiros Atmosféricos Extensos. Estudamos a eficiência de métodos de reconstrução de parâmetros fundamentais dos chuveiros, partindo dos dados fornecidos pela simulação. Inicialmente, analisamos como os diferentes modelos de interação hadrônica de alta energia influenciam no fluxo de múons ao nível do mar. Então, estudamos diferentes funções de distribuição longitudinal e lateral para chuveiros de energias típicas às observadas em arrays de detetores. Com seus resultados e utilizando-se dos dados produzidos pela simulação, podemos comparar os resultados dos métodos de reconstrução com os parâmetros inicialmente simulados. Testamos, assim, a precisão na determinação na posição do eixo, no tamanho do chuveiro, na energia do primário, na direção de chegada e no livre caminho médio da interação próton-ar. Estendemos, então, algumas destas análises às energias mais altas, com condições experimentais similares à do Observatório Pierre Auger; We present in this thesis, results of several studies with CORSIKA silmulation of Extensive Air Showers. We study eficiency of reconstruction methods of showers? fundamental parameters...

A distinção da partícula primária em chuveiros atmosféricos extensos utilizando o tempo de chegada de fótons Cerenkov

Luiz Vitor de Souza Filho
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/02/2000 Português
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1128.4117%
Neste trabalho, discutirei a utilização do tempo de chegada dos fótons Cerenkov como técnica de distinção da partícula primária em chuveiros atmosféricos extensos. Os telescópios de luz Cerenkov mostraram ser os mais eficientes instrumentos de medida em astronomia gama e suas medidas têm colaborado para a compreensão dos processos de geração de raios cósmicos em núcleos ativos de galáxias e supernovas. Na observação das fontes emissoras de raios gama, a reconstrução da energia e ângulo de incidência da partícula primária é duramente prejudicada pela detecção de chuveiros iniciados por prótons, ferros e outros núcleos. A mais utilizada técnica de distinção de primários é a Técnica de Imagem (Imaging Atmospheric Cerenkov Technique), que se baseia na forma do sinal na câmara de fotomultiplicadoras. O método aqui apresentado faz uso do tempo de chegada para caracterizar os chuveiros hadrônicos através da sua componente muônica. A teoria que descreve o desenvolvimento dos chuveiros prediz a presença de um pico antecipado na distribuição temporal devido aos fótons produzidos por múons. Modificações incluindo absorção da atmosfera, eficiência quântica das fotomultiplicadoras e refletividade dos espelhos nas simulações de Monte Carlo...

Estudo da seção de choque total próton-próton usando dados de raios cósmicos

Adriana Lima de Godoi
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 15/08/1995 Português
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1309.432%
São obtidas seções de choque totais próton-próton em baixas energias, usando dados experimentais de fluxos de raios cósmicos e em altas energias, usando dados de chuveiros extensos (EAS). Para baixas energias, os resultados são compatíveis com os dados de aceleradores; para a região de altíssimas energias, onde não existem dados de aceleradores, os resultados não violam o limite de Froissart para seções de choque totais; Not informed

A observação da distribuição lateral de chuveiros atmosféricos extensos pelo detector de fluorescência

Walter José Medeiros de Mello Junior
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/04/2003 Português
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918.0141%
Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se fazer uma análise inicial da possibilidade de estudo da distribuição lateral de chuveiros atmosféricos extensos com a técnica de fluorescência, levantada a partir dos aprimoramentos significativos na resolução da óptica do detector de fluorescência feitos nos últimos anos. Uma apresentação dos primeiros desenvolvimentos da técnica de flurescência é feita inicialmente, seguida de uma revisão de trabalhos sobre emissão de fluorescência no nitrogênio e no ar e uma descrição geral da técnica de detecção de chuveiros via fluorescência atmosférica. A distribuição lateral de elétrons em diversas altitudes foi investigada, a partir de simulações Monte Carlo feitas com o programa CORSIKA e o modelo de interações hadrônicas QGSJET. Neste estudo, foram considerados chuveiros com energias de 10 19 e 10 20 eV, iniciados por prótons e núcleos de ferro e registrados em dez níveis de observação. Procurou-se avaliar, também, a extensão lateral efetiva dos chuveiros e sua relação com a energia e composição do primário. Finalmente, o trabalho aborda a observação de um chuveiro com extensão lateral por um detector de fluorescência, incluindo uma descrição da formação da "frente de luz" e da imagem do chuveiro no detector...

Propagação e convolução do fluxo primário de raios cósmicos ultra-energéticos segundo a resolução de energia estimada do Observatório Pierre Auger; Propagation and convolution of the ultra-high energy cosmic ray spectrum due to the estimated energy resolution of the Pierre Auger Observatory

Joao Paulo Caminha Cascudo Rodrigues
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/02/2007 Português
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1199.5745%
Neste trabalho estuda-se a propagação pelo meio intergaláctico de raios cósmicos ultra-energéticos partindo de fontes com distribuição espacial uniforme, considerando as perdas de energia ocasionadas pela expansão adiabática do universo e pelas interações com a Radiação , Cósmica de Fundo (produção de pares e-e+ e fotoprodução de píons), o que resulta no aparecimento do corte GZK (Greisen-Zatsepin-Kuzmin). A degradação de energia no espectro primário da radiação cósmica que chega ao topo da atmosfera terrestre é então analisada para diferentes redshifts das fontes injetoras. São utilizadas simulações de Monte Carlo bem como uma abordagem analítica, com a posterior comparação dos resultados obtidos em cada método. Uma vez conhecido o fluxo propagado, é feita uma estimativa da forma da resolução de energia do Observatório Pierre Auger, com a decorrente convolução desta resolução com o fluxo propagado, novamente utilizando-se ambos os métodos. Os resultados mostram que o corte GZK pode se mostrar severamente atenuado no fluxo convoluído, o que dificulta a sua constatação experimental; In this work, we study the propagation of Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR) which are injected into the intergalactic medium by sources with flat spatial distribution for several redshifts. The energy spectrum of UHECR observed on the Earth is directly influenced by the energy losses due to both the adiabatic expansion of the universe and interactions with the Cosmic Microwave Background radiation (e-e+ pair production and photoproduction of pions)...

Reconstrução de chuveiros atmosféricos extensos detectados pelo Observatório Pierre Auger utilizando métodos robustos; Reconstruction of extensive air showers seen by the Pierre Auger Observatory using robust methods

Carlos Jose Todero Peixoto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/08/2008 Português
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1043.7432%
Desde os primeiros Raios Cósmicos de alta energia detectados por Pierre Auger na década de 30, toda a comunidade de Física de Radiação Cósmica procura técnicas matemáticas e métodos estatísticos mais adequados para analisar estes eventos. Estes processos de análise são imprescindíveis na estimativa da energia da partícula primária, bem como no cálculo do ângulo de chegada q . A estimativa desta energia e do ângulo q é o final de toda uma rede de trabalho e o começo de uma nova linha de pesquisa na busca pelas possíveis fontes que produziram tais eventos. Ao longo deste trabalho refizemos o princípio de reconstrução dos "chuveiros de Auger", os chamados "Chuveiros Atmosféricos Extensos" ( C.A.E.), utilizando um conceito relativamente novo de estatística, hoje denominada Estatística Robusta. O Método dos Mínimos Quadrados ou Least Square -LS, apresentado por Gauss e Legendre, possuía limitações que eles próprios já reconheciam e tentaram resolver, sem sucesso. Desde fins do século XVIII e come¸ co do século XIX, os métodos estritamente paramétricos, em especial o Método dos Mínimos Quadrados e a média aritmética, foram questionados quando utilizados para descrever distribuições pouco comportadas ou com grandes utuações. Algumas das principais questões estavam relacionadas a como tratar pontos muito distantes da distribuição principal (os chamados outliers) e como estes influenciavam a própria distribuição. A saída convencional mais utilizada foi a rejeição dos outliers e de pontos que apresentassem grandes desvios em relação a média. Porém...

Estudo sobre a identificação de hádrons em câmaras de fotoemulsão; Study about hadron identification in emulsion chambers

Elaine Cristina Farinchön de Pádua Vicente
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/04/2012 Português
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994.4142%
Neste trabalho apresentamos a importância das câmaras de fotoemulsão que continuam, após décadas de uso, a oferecer atrativos para a física de partículas elementares. Citamos o detector OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), que é o maior detector de câmara de fotoemulsão-chumbo já construído (nove milhões de filmes de emulsão nuclear) como exemplo de sua aplicação na atualidade. Ele está presente no experimento de fluxo de neutrinos CNGS. Apresentamos também o detector CASTOR (Centauro And STrange Objects Research), que é um calorímetro hadrônico e eletromagnético de tungstênio e quartzo, desenvolvido para aprimorar o desempenho do experimento CMS (Compact Muon Solenoid) do LHC na região frontal. O CASTOR foi criado entre outras coisas, para o estudo de hádrons de longa penetração, observado em eventos de raios cósmicos ricos em hádrons. Estes foram identificados e chamados de strangelets. A proposta dos strangelets é que estes seriam produtos de decaimento de matéria de quarks rica em bárions, penetrariam grandes profundidades no chumbo e sairiam do detector quase não atenuados. Introduzimos os conceitos de chuveiros extensos atmosféricos e a técnica de câmara de fotoemulsão usada para o estudo destes. Ao mencionarmos o uso de câmaras de fotoemulsão em experimentos de montanha...

Impacto de estações irregulares sobre a reconstrução de eventos do Observatório Pierre Auger; Impact of irregular stations on the event reconstruction of the Pierre Auger Observatory

Bruno Daniel
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/05/2012 Português
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909.9497%
O Observatório Pierre Auger foi desenvolvido com o objetivo de estudar os raios cósmicos de energia ultra-alta (maior que 10¹8 eV ), cujo fluxo é extremamente baixo. Sua configuração híbrida consiste em 1600 detectores de radiação Cherenkov, produzida pela passagem de partículas dos chuveiros atmosféricos na água, e 4 estações com telescópios de fluorescência, que detectam a emissão de luz que ocorre após a excitação das moléculas de nitrogênio da atmosfera. O observatório cobre uma área de cerca de 3000 km² . Neste trabalho será feita uma descrição detalhada dos detectores de superfície e de seu procedimento de reconstrução de eventos, no qual são determinadas a energia e direção de chegada do raio cósmico primário. Serão mostrados alguns resultados da caracterização e teste do tanque Cherenkov de Campinas e análises realizadas sobre o procedimento de reconstrução, nas quais são estudadas as consequências da exclusão de uma estação e o impacto da utilização de tanques irregulares, com fotomultiplicadoras de ganho alterado ou desligadas. Os resultados destes estudos mostram que os procedimentos de calibração e seleção de eventos atualmente utilizados no Observatório Pierre Auger são eficientes...

Medidas de intensidade de múons cósmicos com cintiladores plásticos; Measurements of cosmic muons intensities with plastic scintillators

Mônica Soares Nunes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/04/2015 Português
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884.2153%
O estudo da radiação cósmica é de extrema importância para a astrofísica. Partículas oriundas de diferentes locais, tanto do sistema solar, quanto fora dele, chegam constantemente à Terra, carregando muitas informações a respeito da sua origem. Quando essas partículas encontram a atmosfera terrestre da-se início a uma cascata de partículas secundárias resultantes da interação do raio cósmico primário com a atmosfera. Dessa chuva de partículas secundárias, os múons são as partículas carregadas mais abundantes que chegam à superfície da Terra. Múons são altamente penetrantes, o que pode representar um problema muito grande em ex- perimentos, mesmo que subterrâneos, de outras partículas. Devido ao seu grande número, eles se tornam extremamente necessários em reconstruções de chuveiros atmosféricos para obtenção de informações a respeito da partícula primária. Tendo conhecimento de suas características, como por exemplo fluxo, ruídos em experimentos podem ser tratados e outros estudos podem ser otimizados. A intensidade de múons na superfície terrestre é bem conhecida como sendo anisotrópica e com uma dependência do ângulo zenital da forma ? (?) = ?0?osn(?). Por simplicidade nos cálculos...

O depósito de energia na atmosfera e a detecção da luz de fluorescência no Observatório Pierre Auger

Henrique de Melo Jorge Barbosa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/03/2004 Português
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1004.20766%
Nos últimos anos, a busca por soluções para os vários mistérios relacionados à radiação cósmica tem se intensificado. Entre os tópicos mais interessantes estão a existência de um corte no espectro de energia, a possível anisotropia das fontes e os mecanismos de propagação dos raios cósmicos de energia ultra alta. O Observatório Pierre Auger foi concebido para solucionar estes mistérios. Diferentemente de outros experimentos, ele utiliza uma técnica de detecção híbrida, combinando detectores de superfície e de fluorescência. A calibração cruzada entre os detectores possibilitará uma grande precisão na determinação da direção de chegada e da energia dos chuveiros. Neste trabalho estudamos o depósito de energia na atmosfera visando uma redução dos erros sistemáticos envolvidos na reconstrução dos eventos. Parametrizamos a energia do primário em função da energia calorimétrica. Nossos resultados reduziram a energia reconstruída pelos detectores de fluorescência em ~ 5%. Descrevemos nosso código de Monte Carlo para a produção da luz de fluorescência dentro do CORSIKA. Determinamos a capacidade dos detectores de fluorescência de distinguir a distribuição lateral do chuveiros. Nossos resultados mostram...

O uso de cintiladores plásticos na medida de densidade de partículas e sua influência na caracterização de chuveiros atmosféricos extensos

Marcelo Augusto Leigui de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/06/1995 Português
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903.8319%
Utilizando-se de um arranjo experimental onde é acoplado um detector a cintilador plástico com um módulo de tubos " streamer" , obtêm-se a distribuição de sinais de uma partícula, para o detector a cintilador. Esta distribuição é, então, utilizada para simular os sinais de detectores a cintilador plástico em uma experiência genérica de detecção de chuveiros atmosféricos extensos (CAE's). É estudada, assim, a influência que os cintiladores exercem na caracterização dos CAE's; Not informed

Perfil longitudinal de CAE's : flutuações, simulação híbrida e a dependência de modelos de interações hadrônicas

Jeferson Altenhofen Ortiz
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/09/2002 Português
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1042.43516%
O objetivo deste trabalho é apresentar um código de simulação por Monte Carlo do perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos, dando-se ênfase a chuveiros com energias extremamente altas (>10 18 eV). Este código consiste em um método híbrido de simulação, baseado em chuveiros piônicos pré-simulados e em uma técnica recursiva, o qual calcula com eficiência e rapidez o desenvolvimento de chuveiros atmosféricos, possibilitando prever o perfil longitudinal médio do chuveiro, o número de múons ao nível de observação experimental acima de vários limiares de energia, explorar as propriedades dos chuveiros e investigar a influência dos modelos de interações hadrônicas nas grandezas observadas em um experimento de raios cósmicos. O método híbrido permite simular um número grande de chuveiros com energias extremamente altas e obter informações importantes referentes às flutuações das componentes eletromagnética e hadrônica de chuveiros. No primeiro capítulo pretende-se fornecer um entendimento sobre raios cósmicos, a dificuldade das investigações realizadas, de que modo estas partículas cósmicas induzem os chuveiros atmosféricos extensos e como os chuveiros se desenvolvem na atmosfera. A física necessária para compreensão mais aprofundada deste fenômeno atmosférico e de seu desenvolvimento longitudinal é explorada no segundo capítulo. No terceiro capítulo é apresentado o método híbrido para simulação de chuveiros por Monte Carlo...

O campo magnético da Via Láctea e a composição química dos raios cósmicos detectados no Observatório Pierre Auger; The Milky Way's magnetic field and the chemical composition of the cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory

Daniel Pakk Selmi-Dei
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 02/02/2012 Português
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1011.658%
Esta tese apresenta um estudo das deflexões nas trajetórias de raios cósmicos com energia ultra-alta (> 1018 eV) devido à sua propagação pelo campo magnético da Via Láctea. Partindo de dados coletados no Observatório Pierre Auger, localizado na Argentina, a técnica do backtracking foi aplicada sob diversas hipóteses relativas à carga elétrica do núcleo primário. Uma situação histórica é feita desde a época da descoberta da radiação cósmica até as últimas técnicas de detecção desenvolvidas por Pierre Auger, descobridor dos chuveiros atmosféricos extensos. A natureza das cascatas é descrita para o entendimento de como direções de chegada e energias são inferidas através dos experimentos de hoje. Alguns detalhes do espectro do uxo de raios cósmicos nas energias mais altas são expostos. As metodologias relativas aos telescópios de uorescência e ao arranjo de superfície, empregados no Observatório Auger, são introduzidas. É estabelecida uma relação entre ambas as técnicas de detecção e alguns resultados importantes, obtidos nos últimos anos pela Colaboração Auger, são apresentados. É feita uma descrição da dinâmica de campos magnéticos em plasmas astrofísicos e de dados observacionais da rotação de Faraday para embasar a escolha dos modelos de campo magnético galácticos. A magnetohidrodinâmica também é usada para explicar por que é interessante considerar certos objetos aceleradores candidatos a fontes de raios cósmicos. A distribuição de matéria na Via Láctea é então caracterizada em relação aos dados de evolução estelar e passa a ser assumida a hipótese de que a nucleossíntese elementar ocorre de modo semelhante em outras galáxias. Em seguida...