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OBSERVATÓRIO PIERRE AUGERRelatório de Atividades de 2012 I. Introdução
O projeto de construção e operação do Observatório Pierre Auger é uma obra desenvolvida em colaboração internacional, envolvendo pesquisadores de dezoito países. O Observatório Auger tem como objetivo principal o estudo de raios cósmicos na faixa de energias em torno e acima de 1018 eV. Presentemente, esses raios cósmicos são as partículas de mais alta energia já observadas na natureza. Os dados experimentais obtidos no Observatório permitem dar passos importantes no entendimento de origem, processos de aceleração, propagação desde as suas fontes até a Terra, composição e espectro energético desses raios cósmicos de energias ultra-altas. Pesquisadores brasileiros participaram do projeto do Observatório desde o início em 1994.
II. Equipe
1. Pesquisadores (21)
Os vinte e um pesquisadores abaixo listados são autores de trabalhos da Colaboração Auger e são contados para o cálculo das taxas operacionais do Observatório Auger. Para cada pesquisador, são indicadas a instituição e atividades.
Pesquisador Instituição Projetos/Atividades
Ademarlaudo Barbosa CBPF/Pesquisador Sistema de potência dos detectores de superfície; Sistema de monitoramento do
desempenho de componentes do
detector de superfície
.
João dos Anjos CBPF/Pesquisador Sistema de potência dos detectores de superfície do Observatório Auger.
Desenvolvimento de detectores.
Ronald Shellard CBPF/Pesquisador Análise dos dados de fluorescência; Estudo de composição primária;
Luiz Vitor de Souza Filho IFUSP/São
Carlos/Prof. Doutor
Análise de dados para composição primária; Formas alternativas de cálculo da taxa de elongação; Instala-ção/manutenção de uma central de processamento dos dados no IFUSP/São Carlos.
Carlos José Todero Peixoto
IFUSP São
Carlos/Pós-Doutor
Estudo da razão de fluorescência; Aplicação de métodos de heterocedas-ticidade para calibração de energia; Estudo de fontes; propagação em campos magnéticos; Algoritmos de reconstrução e ajuste da energia derivada dos eventos híbridos.
Philippe Gouffon IFUSP/ Professor
Assoc.
Preparação de tanques protótipos para Auger Norte; Força tarefa para o problema de transmissão de dados via rádio. Análise de efeitos atmosféricos na reconstrução do FD.
Ivone Freire da Mota Albuquerque
IFUSP/ Professor Assoc.
Teste de cenários de extensão do
Modelo Padrão, em chuveiros
atmosféricos iniciados por partículas exóticas; Aplicação de simulações de Monte Carlo para caracterizar chuveiros iniciados por partículas exóticas e comparação com sinais observados.
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Carola Dobrigkeit
Chinellato
UNICAMP/Professor Assoc.
Membro do Comitê de Publicações; Estudo de anisotropia de grandes pequenas escalas; Estudo de campos magnéticos/fontes pontuais/ multipletos.
Ernesto Kemp UNICAMP/ Professor
Assoc.
Estudo de anisotropia em larga escala; Estudo de fontes pontuais; Estudo de campos magnéticos.
José Augusto Chinellato UNICAMP/ Professor Assoc.
Métodos de análise do perfil longitudinal e do perfil lateral de chuveiros extensos; Monitoramento do desempenho dos módulos do SD. Aplicação de métodos de máxima entropia e Teoria de Informação aos dados do Observatório. Responsável pela aquisição de recursos computacionais na UNICAMP.
Anderson Campos Fauth UNICAMP/ Professor Assoc.
Operação de protótipo do detector de superfície do Auger na Unicamp; Estudo do espectro de energia; Medidas da variação da contagem de múons na superfície; Procura de correlação com atividade solar.
Carlos Ourivio Escobar UNICAMP/Professor Colaborador
Responsável pelos tanques do Auger Norte; Aplicação de métodos de estatística não-paramétrica em análise de anisotropia vinda de fontes pontuais Marcio Aparecido Müller UNICAMP/Pós-Doutor Desenvolvimento de método estatístico
para identificação de sinal de múons nos tanques; simulação da interação de hádrons no módulo do detector de superfície.
Marcelo Augusto Leigui de Oliveira
UFABC/ Prof. Doutor Medidas dos perfis das lentes corretoras; Construção protótipo de detector de fluorescência (MonRAt); Estrutura da geração da fluorescência atmosférica; Campos magnéticos extragalácticos; Anisotropia; Monitoramento de triggers. Célio Adrega de Moura
Junior
UFABC/ Prof. Doutor Estudos de astrofísica em abordagem de modelos multi-mensageiros; Estudo das fontes e dos mecanismos de aceleração/ propagação; Estudo das implicações das medidas do espectro de energia, da composição e da anisotropia na produção de sinais em canais secundários.
Germano Guedes UEFS Instrumentação científica;
Desenvolvimento de detectores; Apoio técnico instalação/ manutenção/ gestão do sistema de potência dos detectores de superfície.
Iuri Moniz Pepe UFB Instrumentação científica;
Desenvolvimento de detectores; Apoio técnico instalação/ manutenção/ gestão do sistema de potência dos detectores de superfície.
Carla Bonifazi UFRJ Coordenadora do grupo de trabalho de
seleção de eventos/determinação da aceitação do detector;
Responsável por seleção dos períodos de bom funcionamento do detector e dos eventos para as análises; estudo da qualidade dos dados e comportamento
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do detector. Coordenadora do grupo de resolução angular do detector. Estudos de anisotropia.
João Torres de Mello Neto
UFRJ Coordenação do grupo de análise de
Anisotropias em Larga Escala; Participação no Projeto Midas visando medidas de chuveiros atmosféricos utilizando detectores de micro-ondas
.
Edivaldo Moura Santos UFRJ Análise de anisotropias em larga escala decomposição de baixos multipolos; Cálculo da exposição em energias abaixo da saturação; Efeitos geomagnéticos; Estudos de correlação cruzada de eventos com catálogos de objetos extragalácticos
.
Rogério M. De Almeida UFF Estudos de Anisotropia; Procura de
partículas exóticas; Estudo da não poissonidade em mapas do céu.
2. Alunos de Pós-Graduação
Os alunos de pós-graduação estão listados abaixo. Os alunos de doutorado são autores das publicações da colaboração, mas não são incluídos no cálculo da taxa de manutenção e operação do Observatório.
Nome Instituição/Nível Orientador
Daniel Pakk Selmi-Dei UNICAMP/Doutorado Carola Dobrigkeit Marcelo Zimbres da
Silva
UNICAMP/Doutorado Ernesto Kemp
Walter José Medeiros de Mello Jr.
UNICAMP/Doutorado Carlos Ourivio Escobar /José
Augusto Chinellato (co-orientador) Milton S. A. B. Leão UFABC/Doutorado Marcelo Augusto Leigui de Oliveira
Diogo Tridapalli IFUSP/Doutorado Philippe Gouffon
Eder Arnedo Perassa UNICAMP/Doutorado José Augusto Chinellato Rita de Cássia dos
Anjos
IFUSP/SãoCarlos/Doutorado Luiz Vitor de Souza Filho
Camile Mendes UNICAMP/Mestrado Carola Dobrigkeit
Rafael Alves Batista UNICAMP/Mestrado Ernesto Kemp
Bruno Daniel UNICAMP/Mestrado Ernesto Kemp /Anderson Campos
Fauth (co-orientador)
Vanessa M. Theodoro UNICAMP/Mestrado José Augusto Chinellato/Marcio A. Müller (co-orientador)
Elaine C. F. P. Vicente UNICAMP/Mestrado José Augusto Chinellato
Yugo Mafra Kunoh UNICAMP/Mestrado José Augusto Chinellato
Clewton Luis Ferreira da Fonseca
UNICAMP/Mestrado José Augusto Chinellato
Raul Ribeiro Prado IFUSP/SãoCarlos/Mestrado Luiz Vitor de Souza Filho
Hendrik Marques
Soares
IFUSP/SãoCarlos/Mestrado Luiz Vitor de Souza Filho
Nikolas Kemmerich IFUSP/Mestrado Ivone F. da Mota Albuquerque
Mary Díaz Castro PUC/Rio de Janeiro Ronald C. Shellard / Edivaldo M. Santos (co-orientador)
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Os vários temas de pesquisa da Colaboração são agrupados em tarefas, e cada grupo-tarefa tem um líder. Os pesquisadores brasileiros que em 2012 lideram grupos de tarefas ou grupos responsáveis pelo monitoramento do desempenho dos detectores são: João Torres Mello Neto (Anisotropia de Larga Escala) e Carla Bonifazi (Resolução Angular). Também há pesquisadores brasileiros em comitês: Carola Dobrigkeit (Comitê de Publicações) e Luiz Vitor de Souza (Comitê de Conferências).
Os projetos em que os pesquisadores estão envolvidos são:
• Sistema de potência dos detectores de superfície: Ademarlaudo Barbosa, João dos Anjos, Iuri Pepe, Germano Guedes,
• Sistema de monitoramento do desempenho de componentes do detector de superfície: Ademarlaudo Barbosa, Marcelo Leigui de Oliveira, José Augusto Chinellato
• Estudo da qualidade dos dados e comportamento do detector: Carla Bonifazi, • Desenvolvimento de detectores: João dos Anjos, Carlos Escobar, Philippe Gouffon,
João Torres, Edivaldo Santos, Iuri Pepe, Marcelo Leigui de Oliveira, Germano Guedes, Anderson Fauth,
• Estudo da composição química: Ronald Shellard, Luiz Vitor de Souza, Carlos Todero Peixoto,
• Estudo do espectro energético: Anderson Fauth
• Análise de dados dos telescópios de fluorescência: Ronald Shellard,
• Estudo de anisotropias/correlações com fontes astrofísicas: Edivaldo M. Santos, João Torres, Rogério Menezes, Carola Dobrigkeit, Carla Bonifazi, Marcelo Leigui de Oliveira, Ernesto Kemp,
• Efeitos de campos magnéticos: Edivaldo M. Santos, Carola Dobrigkeit, Marcelo Leigui de Oliveira, Carlos Escobar, Carlos Todero Peixoto, Ernesto Kemp,
• Procura por partículas exóticas: Rogério M. de Almeida, Ivone Albuquerque, • Estudo de interações hadrônicas: José Augusto Chinellato, Márcio A. Müller, • Análises estatísticas: Rogério M. Almeida, Carlos Escobar, Márcio Müller, José
Augusto Chinellato, Carlos Todero Peixoto,
• Desenvolvimento de software de análise: Sérgio L. C. Barroso,
• Reconstrução de eventos em ambos os detectores: Philippe Gouffon, Carlos Todero Peixoto.
• Características do Observatório (exposição, aceitância, resolução angular, outras): Carla Bonifazi, Edivaldo M. Santos,
• Aspectos astrofísicos em abordagem multi-mensageiros: Celio Adrega Moura, • Correlação com atividade solar: Anderson Fauth,
• Múons/neutrinos/ outras partículas: Anderson Fauth
• Infraestrutura computacional para análises: Vitor de Souza, José Augusto Chinellato.
IV. Produção Científica
1. Teses concluídas
Em 2012 foram concluídas três teses de doutorado e duas dissertação de mestrado:
Nome Instituição/Nível Orientador
Rafael Alves Batista UNICAMP/Mestrado Ernesto Kemp
Bruno Daniel UNICAMP/Mestrado Ernesto Kemp
Daniel Pakk Selmi-Dei UNICAMP/Doutorado Carola Dobrigkeit
Diogo Bernardes Tridapalli IFUSP/Doutorado Philippe Gouffon
Mary Lucia Diaz Castro PUCRio de Janeiro/ Doutorado Ronald Shellard
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Foram publicados treze trabalhos no período em revistas indexadas pela Colaboração Pierre Auger, e mais um artigo completo envolvendo membros da equipe deste projeto.
1. Large scale distribution of arrival directions of cosmic rays detected above 1018 eV at the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, The Astrophysical Journal Supplement, 203 (2012) 34.
2. A Search for Point Sources of EeV Neutrons, The Pierre Auger Collaboration, The Astrophysical Journal, 760, (2012) 148.
3. Results of a self-triggered prototype system at the Pierre Auger Observatory for radio-detection of air showers induced by cosmic rays, The Pierre Auger Collaboration and S. Acounis, D. Charrier, T. Garçon, C. Rivière, P. Stassi, Journal of Instrumentation, 7 (2012) P11023.
4. Antennas for the Detection of Radio Emission Pulses from Cosmic-Ray induced Air Showers at the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Instrumentation 7 (2012) P10011.
5. The Rapid Atmospheric Monitoring System of the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Instrumentation 7 (2012) P09001.
6. Measurement of the cosmic ray energy spectrum using hybrid events of the Pierre Auger Observatory, M. Settimo for the Pierre Auger Collaboration, Eur. Phys. J. Plus 127 (2012) 87; Citações: 1 (Web of Science).
7. Measurement of the proton-air cross-section at sqrt(s) = 57 TeV with the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Phys. Rev. Lett. 109, 062002 (2012);
Citações: 5 (Web of Science).
8. Search for point-like sources of ultra-high energy neutrinos at the Pierre Auger Observatory and improved limit on the diffuse flux of tau neutrinos, The Pierre Auger Collaboration, Astrophysical Journal Letters, 755 (2012) L4; Citações: 3 (Web of Science).
9. Nature and origin of very high-energy cosmic rays, J. Hoerandel and the Pierre Auger Collaboration, Europhysics News, 43 (2012) 24.
10. A search for anisotropy in the arrival directions of ultrahigh energy cosmic rays recorded at the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 04 (2012) 040, Citações: 1 (Web of Science).
11. Description of Atmospheric Conditions at the Pierre Auger Observatory using the Global Data Assimilation System (GDAS), The Pierre Auger Collaboration, Astroparticle Physics,
35 (2012), 591-607 Citações: 10 (Web of Science).
12. Search for signatures of magnetically-induced alignment in the arrival directions measured by the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Astroparticle Physics 35 (2012) 354, Citações: 3 (Web of Science).
13. Fingerprints of disoriented chiral condensates in cosmic ray showers, R.M. de A|meida, J.R.T. de Mello Neto, E. M. Santos, Astroparticle Physics 37 (2012) 75-80.
Além desses trabalhos, há mais um artigo de autoria de membro da equipe relacionado ao projeto:
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Centaurus A: the extragalactic source of cosmic rays with energies above the knee, Peter L. Biermann, Vitor de Souza, The Astrophysical Journal, v. 746 (2012) 72; Citações: 4 (Web of Science).3. Palestras
Pesquisadores brasileiros da Colaboração Auger deram palestras em eventos internacionais ou nacionais, a convite.
1. J. A. Chinellato, for the Pierre Auger Collaboration, “Reviewing recent results of the Pierre Auger Observatory”,18th International Symposium on Particle, Strings and Cosmology (PASCOS2012), Mérida, México.
2. V. de Souza for the Pierre Auger Collaboration, “Measurements of the Longitudinal Shower Development with the Pierre Auger Observatory”, UHECR 2012 Symposium, CERN, Genebra, Suíça.
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3. C. Dobrigkeit for the Pierre Auger Collaboration, “Recent results of the Pierre Auger Observatory”, PASI 2012 Exploring the Exploring the terascale and beyond, Buenos Aires, Argentina.
4. E. M. Santos, “Efforts towards the Detection of Molecular Bremsstrahlung from Extensive Air Showers”, II Astroparticle Physics Workshop, USP-São Carlos.
5. E. M. Santos, “Ultra-High Energy Cosmic Ray Physics with the Pierre Auger Observatory”, CTA Link Meeting, Buenos Aires.
6. E. Kemp, “Astroparticle Physics and News from the Pierre Auger Observatory”, University of California - Davis, EUA.
7. Vitor de Souza, “Astroparticle Physics”, 5th School on Cosmic Rays and Astrophysics, La Paz, Bolivia.
8. M. Leigui de Oliveira, “High Energy Radiation Phenomena in the Atmosphere”, 5th School on Cosmic Rays and Astrophysics, La Paz, Bolivia.
9. J. R. T. de Mello Neto, “Measurements of Cosmic Rays at the Highest Energies with the Pierre Auger Observatory”, 39th COSPAR Scientific Assembly (COSPAR-2012) Mysore, India.
10. J. R. T. de Mello Neto, “Anisotropy studies with the Pierre Auger Observatory”, 23rd European Cosmic Ray Symposium ECRS2012 – Moscou, Russia.
11. J. R. T. de Mello Neto, “Anisotropy and Composition of the Ultra High Energy Cosmic Rays”, II Astroparticle Physics Workshop, USP, São Carlos.
12. C. A. Moura, “Status of the upper limits to the diffuse and point source neutrino fluxes from the Pierre Auger Observatory”(painel), XXXIII ENFPC, 2012.
13. R.M. de Almeida, “Physics and astrophysics with the Pierre Auger Observatory”, XXXIII ENFPC, 2012.
4. Plantões e Turnos de tomada de dados:
Participação em oito turnos de tomada de dados no detector de fluorescência do Observatório realizados no período. Alguns desses turnos foram realizados no inverno, em noites longas com mais de 12 horas contínuas de operação dos 27 telescópios, com atividades de calibração, abertura e fechamento dos telescópios de acordo com as condições atmosféricas e de visibilidade, e monitoramento contínuo dos telescópios. Também o monitoramento atmosférico com o LIDAR é realizado pelos participantes do turno. Os turnos duram, em média, dezoito noites.
Participaram dos turnos de tomada de dados em Malargüe durante o período: Marcelo Augusto Leigui de Oliveira (UFABC) – 14 a 31 de Março de 2012 Celio Adrega de Moura Jr. (UFABC) – 14 a 31 de Março de 2012
Rita de Cássia dos Anjos (IFUSP/São Carlos) – 10 a 29 de Maio de 2012 Daniela Maurizio (CBPF) - 10 a 29 de Maio de 2012
Márcio Aparecido Müller (UNICAMP) – 8 a 26 de julho de 2012 Hendrik Marques Soares (IFUSP) – 8 a 26 de julho de 2012 Níkolas Kemmerich (IFUSP) – 8 a 26 de julho de 2012
Vanessa Menezes Theodoro (UNICAMP) – 8 a 26 de julho de 2012
5. Notas Internas da Colaboração
Estas notas internas são utilizadas no âmbito da Colaboração Auger para reportar resultados parciais de análises, que serão posteriormente incorporados nos artigos da colaboração: 1. Raul R. Prado, Carlos Jose Todero Peixoto, Vitor de Souza, “Biased and Unbiased Xmax
Distributions” (GAP Note 2012-005).
2. Marcelo Zimbres, Julian Rautenberg, Rafael Alves Batista, Ernesto Kemp, “Looking for signatures of cosmic magnetic fields on cosmic ray data using wavelets on the sphere” (GAP Note 2012-009).
3. J. Bellido, V. de Souza, M. Unger , Answers to Questions about the Xmax Analysis from HiRes
and TA for UHECR 2012”. (GAP Note 2012-045).
4. Daniel Pakk Selmi-Dei, “The Milky Way's magnetic field and the chemical composition of the cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory” (GAP Note 2012-112).
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5. M. Díaz Castro, R. Shellard, C. Bonifazi, and E. M. Santos, “Accessing shower to shower fluctuations with the LDF slope parameter” (GAP-2012-031).
6. R. R. Vasquez, R. M. de Almeida, J. R. T. de Mello Neto, E. M. Santos, “Large-Scale Anisotropy of UHECRs and the Nearby Matter Distribution”, (GAP2012-076).
