Espectro de potência angular dos raios cósmicos medidos no Observatório Pierre Auger

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Autor(es): dc.contributorAlmeida, Rogério Menezes-
Autor(es): dc.contributorAlmeida, Rogério Menezes de-
Autor(es): dc.contributorLago, Bruno Lazarotto-
Autor(es): dc.contributorSiffert, Beatriz Blanco-
Autor(es): dc.contributorNavia Ojeda, Carlos Enrique-
Autor(es): dc.contributorLago, Bruno Lazarotto-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3878638131934785-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3531438717974837-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9008378635511457-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3531438717974837-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9008378635511457-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5093103617210826-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8433337664853964-
Autor(es): dc.creatorSantos, Diego Correia dos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:04:43Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:04:43Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-17-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-17-
Data de envio: dc.date.issued2019-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/23251-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/763082-
Descrição: dc.descriptionDesde a descoberta dos raios cósmicos há mais de 100 anos, muito conhecimento tem sido adquirido a respeito dessa radiação cósmica. No entanto, com relação àqueles de energias acima de 1018 eV, denominados raios cósmicos de ultra alta energia - UHECR (Ultra High Energy Cosmic Rays), ainda hoje permanecem grandes questões em aberto, como a respeito de suas origens, composições químicas e como as mesmas conseguem adquirir energias tão altas que nenhum acelerador de partículas já construído pelo homem foi capaz de alcançar. A dificuldade de se estudar os UHECRs se deve ao seu fluxo extremamente baixo, podendo chegar a uma partícula por km2 por ano para raios cósmicos com energias acima de 1019 eV. Com o objetivo de compreender a física dessas partículas, foi construído o maior observatório de raios cósmicos do mundo, o Observatório Pierre Auger, que atualmente é o estado da arte em detecção de raios cósmicos de ultra alta energia. Em especial, o estudo de anisotropias nas direções de chegada dos raios cósmicos de ultra alta energia é fundamental para a compreensão astrofísica destas partículas. Neste sentido, o espectro de potência angular, peça chave para o estudo de anisotropias em múltiplas escalas angulares, é o principal tema deste trabalho. Assim, usando dados colhidos pelo Observatório Pierre Auger, atualizamos as medidas do espectro de potência angular reportadas anteriormente para eventos com energia superiores a 4 EeV, utilizando um conjunto de eventos 2,2 vezes maior (correspondendo a 5 anos a mais de dados). Os resultados apontam para uma anisotropia dipolar muito forte para eventos com energias acima de 8 EeV, com uma significância estatística maior do que a reportada anteriormente pela Colaboração Auger via espectro de potência angular. Uma vez que é extremamente difícil estimar a exposição do observatório para energias nas quais não possuímos uma máxima eficiência de detecção, utilizamos um método de máxima razão de verossimilhança para a determinação do mapa de intensidade dos raios cósmicos e então reconstruir o espectro de potência angular para energias abaixo de 4 EeV. Este estudo foi realizado pela primeira vez na literatura de raios cósmicos de baixas energias (E > 0,03 EeV). Para todos os conjuntos de eventos com energias abaixo de 8 EeV, nenhum desvio de isotropia foi encontrado. Além disso, os resultados mostram que para energias abaixo de 4 EeV, as fases dipolares em ascensão reta não estão muito distantes do centro galáctico enquanto que para energias acima de 4 EeV as fases dipolares se distanciam do centro galáctico, concordando com a hipótese de uma transição galáctica para extragaláctica com respeito às origens dos raios cósmicos. Os resultados obtidos neste trabalho, juntamente com informações a respeito da composição química do raio cósmico primário em função da energia, são ingredientes fundamentais para nosso entendimento a respeito destas partículas super energéticas-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionSince the discovery of cosmic rays more than 100 years ago, much knowledge has been obtained about this cosmic radiation. However with respect to those with energies above 1018 eV, called Ultra High Energy Cosmic Rays - UHECR, great questions remain even today about of their origins, chemical composition and how they get energies so high that no particle accelerator ever built by humans has been able to achieve. The difficulty of studying UHECRs is due to their extremely low flux which can reach one particle for km2 per year for cosmic rays with energies above 1019 eV. In order to understand the physics of these particles, the largest cosmic ray observatory in the world was built, the Pierre Auger Observatory, which is currently the state of the art in detecting ultra high energy cosmic rays. In particular, the study of anisotropies in the arrival directions of ultra high energy cosmic rays is fundamental for the astrophysical understanding of these particles. In this way the angular power spectrum, a key piece for the study of anisotropies at multiple angular scales, is the main subject of this work. Thus, using data collected by the Pierre Auger Observatory, we updated the measurements of the angular power spectrum previously reported for events with energy greater than 4 EeV, using a 2.2 times larger set of events (corresponding to 5 more years of data). The results point to a very strong dipolar anisotropy for events with energies above 8 EeV, with a statistical significance greater than that previously reported by the Auger Collaboration via angular power spectrum. Since it is extremely difficult to estimate the observatory’s exposure to energies in which we do not have maximum dectection efficiency, we use a maximum likelihood rario method to determine the cosmic ray intensity map and then reconstruct the angular power spectrum fo energias below 4 EeV. This study for the first time in the cosmic ray literature, to low energy events (E > 0.03 EeV). For all sets of events with energies below 8 EeV, no isotropy desviation was found. In addition, the results show that for energies below 4 EeV, the dipolar phases in right ascension are not very far from the galactic center whereas for energies above 4 EeV the dipolar phases are distant from the galactic center, agreeing with the hypothesis of a galactic to extragalactic transition with respect to the origins of cosmic rays. The results obtained in this work, together with information about the chemical composition of the primary cosmic ray as a function of energy, are fundamental ingredients for our understanding of these super energetic particles-
Descrição: dc.description117 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRaios cósmicos-
Palavras-chave: dc.subjectObservatório Pierre Auger-
Palavras-chave: dc.subjectAnisotropia-
Palavras-chave: dc.subjectEspectro de potência angular-
Palavras-chave: dc.subjectMáxima razão de verossimilhança-
Palavras-chave: dc.subjectRaios cósmicos-
Palavras-chave: dc.subjectAnisotropia-
Palavras-chave: dc.subjectObservatório Pierre Auger-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectCosmic rays-
Palavras-chave: dc.subjectPierre Auger Observatory-
Palavras-chave: dc.subjectAnisotropy-
Palavras-chave: dc.subjectAngular power spectrum-
Palavras-chave: dc.subjectMaximum likelihood ratio-
Título: dc.titleEspectro de potência angular dos raios cósmicos medidos no Observatório Pierre Auger-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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