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Estudo da composição de raios cósmicos de altas energias através da análise de dados medidos pelo Observatório Pierre Auger

Prado, Raul Ribeiro

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2014-02-14

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Estudo da composição de raios cósmicos de altas energias através da análise de dados medidos pelo Observatório Pierre Auger
  • Autor: Prado, Raul Ribeiro
  • Orientador: Souza Filho, Luiz Vitor de
  • Assuntos: Análise De Dados; Composição De Raios Cósmicos; Redes Neurais; Raios Cósmicos De Altas Energias; Métodos De Deconvolução; Observatório Pierre Auger; Pierre Auger Observatory; Neural Networks; High Energy Cosmic Rays; Data Analysis; Cosmic Rays Composition; Unfolding Methods
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: 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, ou seja, a composição dos raios cósmicos. A primeira análise apresentada é baseada no parâmetro XMax. A evolução do valor médio de XMax com a energia contém informações sobre a composição inicial. Com o objetivo de eliminar vieses experimentais, corrigindo os efeitos dos detectores, aplicamos métodos de deconvolução às distribuições de XMax. A segunda análise é do tipo multiparamétrica e aplica redes neurais do tipo Multilayer Perceptrons a outros parâmetros extraídos dos perfis longitudinais. A partir desse procedimento é possível obter informações sobre a composição média das partículas e também reconstruir a energia dos eventos.
  • DOI: 10.11606/D.76.2014.tde-23042014-155508
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2014-02-14
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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