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OBSERVATÓRIO PIERRE AUGERRelatório de Atividades de 2011 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 (22)
Os vinte e dois 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 DobrigkeitChinellato
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. 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.
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.
Germano Guedes UEFS Instrumentação científica;
Desenvolvimento de detectores; Apoio técnico instalação/ manutenção/ gestão do sistema de potência dos detectores de superfície.
Sergio L. C. Barroso UESB Responsável pelo sistema de distribuição de software de análise; Desenvolvimento de software.
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;
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de bom funcionamento do detector e dos eventos para as análises; estudo da qualidade dos dados e comportamento 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.
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III. Projetos e AtribuiçõesOs vários temas de pesquisa da Colaboração são agrupados em tarefas, e cada grupo-tarefa tem um líder. Os pesquisadores brasileiros que em 2011 lideram grupos de tarefas ou grupos responsáveis pelo monitoramento do desempenho dos detectores são: João Torres Mello Neto (Anisotropia de Larga Escala), Carlos Escobar (Campos Magnéticos), Carla Bonifazi (Resolução Angular). Também há pesquisadores brasileiros em comitês: Carola Dobrigkeit (Comitê de Publicações) e Carlos Escobar (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. Tese Concluída
Em 2011 foi concluída uma dissertação de mestrado:
Nome Instituição/Nível Orientador
Vanessa Menezes Theodoro UNICAMP/Mestrado José Augusto Chinellato
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Foram publicados nove trabalhos no período em revistas indexadas pela Colaboração Pierre Auger, e mais dois artigos completos envolvendo membros da equipe deste projeto.1. Search for ultrahigh energy neutrinos in highly inclined events at the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Physical Review D 84 (2011) 122005; Citações: 13 (Web of Science)
2. The effect of the geomagnetic field on cosmic ray energy estimates and large scale anisotropy searches on data from the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 11 (2011) 022; Citações: 1 (Web of Science).
3. The Lateral Trigger Probability function for UHE Cosmic Rays Showers detected by the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Astroparticle Physics 35 (2011) 266-276; Citações: 2 (Web of Science).
4. Anisotropy and chemical composition of ultra-high energy cosmic rays using arrival directions measured by the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 06 (2011) 022; Citações: 10 (Web of Science).
5. Advanced functionality for radio analysis in the Offline software framework of the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 635 (2011) 92–102; Citações: 4 (Web of Science).
6. Search for First Harmonic Modulation in the Right Ascension Distribution of Cosmic Rays Detected at the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Astroparticle Physics 34 (2011) 627-639; Citações: 13 (Web of Science).
7. The Pierre Auger Observatory Scaler Mode for the Study of the Modulation of Galactic Cosmic Rays due to Solar Activity, The Pierre Auger Collaboration, Journal of Instrumentation 6 (2011) P01003; Citações: 3 (Web of Science).
8. The exposure of the hybrid detector of the Pierre Auger Observatory, The Pierre Auger Collaboration, Astroparticle Physics 34 (2011) 368–381; Citações: 11 (Web of Science). 9. Detection of Point Sources in Cosmic Ray Maps Using the Mexican Hat Wavelet Family, R.
Alves Batista, E. Kemp, B. Daniel, International Journal of Modern Physics E 20 (2011) 61-66.
10. Recent results from the Pierre Auger Observatory, Carola Dobrigkeit for the Pierre Auger Collaboration, International Journal of Modern Physics E, 20 (2011)118-131.
3. Palestras
Pesquisadores brasileiros da Colaboração Auger deram palestras em eventos internacionais ou nacionais, a convite.
1. E. M. Santos, for the Pierre Auger Collaboration, 32nd International Cosmic Ray Conference (ICRC), “Anisotropies and chemical composition of ultra-high energy cosmic rays using arrival directions measured by the Pierre Auger Observatory”, Beijing, China, 2011
2. E. M. Santos, “Extensive Air Showers and Molecular Bremsstrahlung”, Astroparticle Physics Workshop, USP-São Carlos.
3. C. Dobrigkeit, for the Pierre Auger Collaboration, “The Pierre Auger Observatory”, Astroparticle Physics Workshop, São Carlos, SP.
4. J. A. Chinellato, “Simulations: basic concepts and applications in cosmic ray physics”, Astroparticle Physics Workshop, São Carlos, SP.
5. C. Dobrigkeit for the Pierre Auger Collaboration, “Recent results from the Pierre Auger Observatory”, 1st Caribbean Symposium on Nuclear and Astroparticle Physics - STARS2011, Havana, Cuba.
6. C. Dobrigkeit for the Pierre Auger Collaboration, “Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 10^18 eV with the Pierre Auger Observatory”, XXXII Encontro Nacional de Física de Partículas e Campos, Foz do Iguaçu, 2011.
7. Carlos Todero for the Pierre Auger Collaboration, "Studies of parameters sensitive to the mass of high energy cosmic rays with the Pierre Auger Observatory", XXXII Encontro Nacional de Física de Partículas e Campos, Foz do Iguaçu, 2011.
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8. Marcelo A. Leigui de Oliveira for the Pierre Auger Collaboration, “The hybrid detector of the Pierre Auger Observatory”, XXXII Encontro Nacional de Física de Partículas e Campos, Foz do Iguaçu, 2011.9. E. Kemp, “Recent trends in Pierre Auger Observatory”, Universidade de Peking, China.
10. J.R.T. de Mello Neto,“ Ultra High Energy Cosmic Rays with the Pierre Auger Observatory”, Astroparticle Physics Workshop, S. Carlos, SP.
11. J.R.T. de Mello Neto, “Astrofísica e Física dos Raios Cósmicos de Altíssimas Energias”,IFT, UNESP.
12. J.R.T. de Mello Neto, “Ultra High Energy Cosmic Rays with the Pierre Auger Observatory”, Fifth International Workshop on Astronomy and Relativistic Astrophysics, IWARA 2011, João Pessoa, PB. 13. R. M de Almeida, “Astrophysics of the Ultra High Energy Cosmic Rays detected by the Pierre Auger Observatory”, IFGW/Unicamp, Campinas.
4. Plantões e Turnos de tomada de dados:
Dois pesquisadores da equipe, Carlos José Todero Peixoto e Philippe Gouffon, participaram de turnos de tomada de dados no detector de fluorescência do Observatório realizados no período. Por se tratar de noites de inverno, são mais de 14 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. Também o monitoramento atmosférico com o LIDAR é realizado pelos participantes do turno. Os turnos duram 18 noites.
5. Notas Internas da Colaboração
Estas notas internas são utilizadas no âmbito da Colaboração Auger para reportar os resultados parciais de análises, que serão posteriormente incorporados nos artigos da colaboração:
1. “Unfolded Xmax distributions without fiducial volume cuts” – (GAP2011-106), Raul R. Prado and Vitor de Souza
2. “Type-I error rate, P-value fallacy, and the Bayesian answer” – (GAP 2011-043), O. Deligny, J.R.T. de Mello Neto.
