Projetos

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Busca indireta de matéria escura com o detector AMS-02
(2017-05-25) Vecchi, Manuela
A busca por antimatéria primordial e a compreensão da natureza da matéria escura são dois dos temas mais fascinantes em aberto na física moderna. O estudo destes temas através da detecção de raios cósmicos constituem os pilares centrais desta proposta. Os modelos teóricos preveem um fluxo significativo de pósitrons e anti prótons produtos na aniquilação da matéria escura, que poderiam ser detectados por possuírem um espectro de energia muito diferente do produzido em fontes astrofísicas. Partículas aceleradas em fontes astrofísicas são geradas com espectros contínuos em forma de lei de potência, enquanto que o espectro decorrente da aniquilação de matéria escura mostraria um corte abrupto caracterizado pela massa das partículas de matéria escura. O presente projeto propõe a criação de um novo grupo de pesquisa no Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) focado na busca de matéria escura em raios cósmicos. Este projeto viabilizará a inclusão do IFSC-USP como a primeira instituição da América do Sul membro da colaboração AMS-02, que projetou e construiu um detector em operação no espaço há três anos. A principal atividade do grupo no IFSC-USP será a análise dos dados coletados pelo AMS. Usando sofisticados algoritmos de computador, desenvolveremos contribuições originais referentes à identificação de partículas e redução de ruído nos sinais medidos pelo AMS. Em paralelo, a interpretação fenomenológica dos resultados do AMS também será realizada, visando contribuir para o nosso conhecimento da matéria escura.
Desenvolvimento e construção de protótipo da estrutura dos telescópios do CTA
(2017-05-25) Souza Filho, Luiz Vitor de
Este projeto tem como intuito desenvolver e construir uma estrutura mecânica sofisticada para os telescópios do Cherenkov Telescope Array (CTA). O CTA é uma colaboração internacional que tem como intuito construir a nova geração de telescópios terrestres sensíveis à radiação gama para estudar astrofísica de partículas cósmicas. Pretende-se construir uma centena de telescópios de três configurações distintas para estudar os raios gama com energia entre 10 GeV e 100TeV. Telescópios terrestres para astronomia gama constituem uma técnica comprovada que tem produzido resultados importantes nas últimas duas décadas. O experimento CTA, o qual possuirá 10 vezes mais sensibilidade que quaisquer dos telescópios de raios gama existentes,encontra-se na fase de estudo das configurações e potencialidades. Em 2013 serão construídos os primeiros protótipos e a construção do experimento deverá começar em 2014. Recentemente, um grupo de pesquisadores brasileiros (IFSC e UFABC), elaborou um projeto conceitual de uma estrutura mecânica para os telescópios do CTA quefoi aprovado pela colaboração internacional. A elaboração do projeto conceitual foi apoiada pela FAPESP através do Auxílio Regular de número 2010/19514-6. O pedido aqui apresentado refere-se a continuação deste trabalho para a realização de um desenho detalhado da estrutura e construção de um protótipo. A participação da colaboração brasileira na construção dos telescópios visa garantir o acesso aos dados que serão gerados pelo CTA que constituirão o conjunto de informações mais importante em astrofísica de partículas nas próximas duas décadas.
Raios cósmicos de altas energias
(2017-05-17) Souza Filho, Luiz Vitor de
O presente plano de trabalho propõe a elaboração de uma central de análise em astrofísica de partículas dedicada ao Observatório Pierre Auger. O intuito deste projeto é o de oferecer a colaboração brasileira neste experimento a melhoria das capacidades computacionais e o de proporcionar as condições necessárias para a criação de um grupo de pesquisa em raios cósmicos no Instituto de Física da USP em São Carlos (IFSC-USP). A determinação da composição das partículas é um problema central para a interpretação de qualquer resultado de astrofísica de partículas, no entanto, as técnicas de identificação da partícula primária do chuveiro atmosférico extenso são ainda incipientes. Por isso, o foco do trabalho em São Carlos será neste tema, onde contribuiremos na elaboração de métodos de reconstrução da identidade da partícula primária dos eventos medidos pelo Observatório Auger, na interpretação fenomenológica destes resultados e no estudo da potencialidade de experimentos futuros. A condição fundamental para a realização deste projeto é a aquisição de um conjunto de computadores e os benefícios decorrentes dele incluem a expansão de uma área de pesquisa a um centro emergente em astrofísica de partícula no Estado de São Paulo, bem como, a consolidação de um projeto que tem contado com grande apoio da FAPESP.