Carola Dobrigkeit UNICAMP

1

Carola Dobrigkeit

UNICAMP

Observatório Pierre Auger

R E N A F A E

107 instituições de 17 países

Alemanha – Argentina – Austrália – Brasil –

Croácia* – Eslovênia – Espanha – Estados Unidos

França – Itália – Holanda – México – Polônia –

Portugal – Reino Unido – República Tcheca –

Vietnam*

Objetivos Científicos

Estudar os raios cósmicos de energias

acima de 10

_{eV, as partículas de mais}

alta energia conhecidas na natureza,

quanto à sua origem, aceleração,

propagação, composição e espectro

energético.

Custos Operacionais do Observatório

na Argentina

Distinção:

•

Lista de Autores: inclui docentes,

pós-doutorandos e pós-doutorandos (27 brasileiros

entre 475 autores em 2010 , ~6%).

•

Operations Costs List (OCL): apenas os

docentes e pós-doutorandos pagam os

custos operacionais (19 brasileiros entre

313 pagantes em 2010, ~6%).

7

A Colaboração Auger

Autores (2010)

Assinam os trabalhos os docentes, doutores e doutorandos ⇒⇒⇒⇒ 27/ 475 autores

EUA, 18% ReinoUnido, 1% Espanha, 6% Eslovênia, 1% Portugal, 2% Polônia, 2% Holanda, 3% México, 4% Itália, 15% Alemanha, 16% França, 8% RepTcheca, 4% Croácia, 1% Brasil, 6% Australia, 2% Argentina, 11% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Custos Operacionais 2010

Operations Costs List (OCL)

EUA, 18% Reino Unido, 2% Espanha, 7% Eslovênia, 2% Portugal, 3% Polônia 3% Holanda, 3% México, 4% Itália, 16% Alemanha, 13% França, 10% Rep.Tcheca, 3% Croácia, 1% Brasil, 6% Austrália, 1% Argentina, 8% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

9

Integral das Contribuições para Fundos

Operacionais já efetivadas até Nov 2009

Observação: Argentina excluída BRASIL

US$ 518.560 de US$ 7.049.289 (~7%) Austrália, 2% Brasil, 7% RepTchec a, 3% França, 12% Alemanha, 15% Itália, 16% México, 5% Holanda, 2% EUA, 22% Reino Unido, 2% Espanha, 6% Eslovênia, 3% Portugal, 2% Polônia, 3%

Modus Operandi

• A lista de nomes da OCL é apresentada em novembro de cada ano, para valer para o ano seguinte. Assim, a lista válida para 2010 foi composta em novembro de 2009.

• O orçamento dos Custos Operacionais é aprovado para o ano seguinte pelo Finance Board e a parcela correspondente é cobrada de cada país.

• Os custos operacionais de manutenção do Observatório na Argentina são divididos proporcionalmente entre os países colaboradores segundo a OCL.

• Ao final do ano, o total executado é usado para

atualizar as parcelas que efetivamente couberam a cada país, com crédito/débito correspondente.

Custos Operacionais

2010

•

O custo total de Operação do Observatório

Sul completo é estimado atualmente em ~

US$ 1.900.000 / ano.

•

Participação Brasileira atualmente em ~

Previsão de Custos Operacionais

Observatório Auger Sul 2011-2012

300.000 150.000 Custos Operacionais / ano 2011-2012 (US$) Valor unitário (US$) Descrição

Fundos Operacionais

Todos os pagamentos efetuados para

Fundación Observatorio Pierre

Auger Argentina (FOPAA)

Carlos Hojvat , Presidente Paul Mantsch, Tesoureiro

FOPAA

• Fundação sem fins lucrativos regida pelas leis

argentinas;

• Estatutos rígidos que especificam as atividades

permitidas;

• Conselho Administrativo próximo ao Auger;

• Apoia as atividades da Colaboração através de

um acordo entre Finance Board e FOPAA.

Custos Operacionais incluem:

• Salários de funcionários técnicos e administrativos

do Observatório

(50%);

• Serviços

(12%);

• Manutenção de prédios e veículos

(12%);

• Aluguel de prédios e pagamentos donos de terras

(3%);

• Seguros

(1.5%);

• Gastos gerais (água, luz, telefone, internet,

combustível)

(2%);

• Educação e Extensão (outreach)

(0.5%);

• Custos administrativos

(2.8%);

• Capacitação e treinamento de pessoal

(0.2%);

• Compras em geral

(16%).

Custos Operacionais 2009

Reserva

O pagamento inclui ainda uma

reserva,

correspondente à estimativa dos custos

para operação do Observatório por seis

meses, para possibilitar a continuidade

do fluxo de caixa.

O Brasil na Colaboração

INSTITUIÇÕES BRASILEIRAS

Operations Costs List 2010

313 TOTAL NA COLABORAÇÃO AUGER (2009-2010) 19 TOTAL (6%) 3 UFRJ 1 UFBa 2 UFABC 1 UESB 1 UEFS 6 UNICAMP 1 USP / São Paulo

1 USP / São Carlos

3 CBPF Número de docentes e pós-doutores Instituições Brasileiras

Participantes da OCL em 2010

•

17 pesquisadores professores doutores

•

2 pesquisadores pós-doutores

(

Na lista de autores entram mais oito

EQUIPE BRASILEIRA

(Operations Costs List 2010)

UNICAMP Anderson Campos Fauth

1A UNICAMP

Carlos Ourivio Escobar

UNICAMP Carola Dobrigkeit

UNICAMP José Augusto Chinellato

2 IFUSP

Philippe Gouffon

USP/SãoCarlos Luiz Vitor de Souza

1B CBPF/PUC Rio

Ronald Cintra Shellard

1C CBPF

João Carlos dos Anjos

2 CBPF Ademarlaudo França Barbosa Bolsa Pesquisa CNPq PD Instituição Pesquisadores Doutores

EQUIPE BRASILEIRA

(Operations Costs List 2010)

PD - 2011 UFABC/UFABC

Carlos José Todero Peixoto

PD - 2010 UNICAMP/FAPESP

Márcio Aparecido Müller

2 UFRJ

Edivaldo Moura Santos

2 UFRJ

João Ramos Torres de Mello Neto

2 UFRJ

Carla Brenda Bonifazi

2 UFABC

Marcelo Augusto Leigui de Oliveira

UFB Iuri Moniz Pepe

UESB Sérgio Luiz Carmelo Barroso

UEFS Germano Pinto Guedes

2 UNICAMP

Equipe

(Doutorandos incluídos na Lista de Autores 2010)

DR 2009 -Beatriz B. Siffert (JTMN) DR 2009 -Bruno Lago (JTMN) DR 2010 PD 2011 CNPq/FAPESP

Rogério M. de Almeida (EK)

DR 2009

-Fábio A. Seixas de Rezende (RCS)

2012 UFABC/FAPESP

Milton S.A.B. Leão (MLO)

2010 CAPES

Daniel Pakk Selmi-Dei (CD)

2010+PD

-Walter J.M. de Mello Junior (COE)

2011 FAPESP

Participação Brasileira Integral I

Coordenação / Gerência :

• 1º Chairman do Collaboration Board (dois termos de dois anos) (Carlos Escobar),

• Co-Chairman do Collaboration Board (dois termos de dois anos) (Ronald Shellard),

• Chairman do Finance Board (José Fernando Perez/FAPESP, dois termos de dois anos),

• Scientific Coordinator do Observatório (cinco anos) (Ricardo Sato).

Participação Brasileira Integral II

Instrumentação e montagem:

•

tanques,

•

baterias,

•

eletrônica,

•

lentes corretoras,

•

shutters,

•

cortinas,

•

caixas de abertura,

•

câmaras do FD;

Participação Brasileira Integral III

Física: Líderes de Tarefas brasileiros em:

• Anisotropia de Larga Escala (João Torres Mello

Neto),

• Campos Mágnéticos galácticos e intergalácticos

(Carlos Escobar) ,

• Resolução Angular (Carla Bonifazi), • Razão de Fluorescência,

• Processamento de Dados e Análise:protótipos do ray-tracing e do Offline;

• Desenvolvimento de Software.

Participação Brasileira Integral IV

Comitês:

•

Comitê de Publicações

(Carola

Dobrigkeit)

;

•

Comitê de Conferências

(Carlos

Participação Brasileira Integral V

Operação do Observatório:

Participação maciça em turnos de

operação dos detectores de

fluorescência e de superfície.

Turnos feitos por brasileiros

FD + LIDAR

•

2010: sete (B. Daniel, M. Silva, R. Batista, M.

Leigui, M. Leão, J. Anjos e C. Bonifazi)

•

2009: dez (C. Dobrigkeit, E. Kemp, R.M.

Almeida, J.A. Chinellato, M.A. Müller (2), R.

Shellard, D. Pakk, E.M. Santos, M. Leão).

•

2008: três (M. Leigui, M. Müller, M. Leão).

Turnos feitos por brasileiros

SD

Nos últimos anos:

E. Kemp (2005), G. Guedes (2005, 2006, 2007,

2009, 2010), J.A. Chinellato (2007), C. Todero

(4), W. Medeiros (2), A.C.Fauth (2006 e 2009),

M. Müller (2004), C. Bonifazi (radio, 2010), H.

Soares (IC 2010), R. Prado (IC 2010).

Ademarlaudo França Barbosa (CBPF) :

• Sistema de potência dos detectores de superfície.

• Sistema de monitoramento on line da performance de componentes do detector de superfície.

João Carlos dos Anjos (CBPF):

• Sistema de potência dos detectores de superfície do Observatório Auger.

Ronald Cintra Shellard (CBPF):

• Co-chairman do Conselho da Colaboração Auger por dois mandatos (2006-2010);

• Análise dos dados de fluorescência;

• Estudo da composição primária dos chuveiros; • Comitê de busca do Spokesman e do

Luiz Vitor de Souza (IFSC/USP):

• Análise de dados para composição primária;

• Formas alternativas de cálculo da taxa de elongação; • Instalação e manutenção de uma central de

processamento dos dados do Observatório na USP-São Carlos.

Philippe Gouffon (IFUSP):

•

Preparação dos tanques protótipos para Auger

Norte;

•

Força tarefa para o problema de transmisão

de dados via rádio.

•

Análise de efeitos atmosféricos na

reconstrução do FD.

José Augusto Chinellato (UNICAMP):

• 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

Carola Dobrigkeit (UNICAMP):

• Membro do Publication Committee; • Secretária do Collaboration Board;

• Estudo de anisotropia de grandes e pequenas escalas;

• Estudo de campos magnéticos através de fontes pontuais e de estruturas de multipletos.

Carlos Ourivio Escobar (UNICAMP):

• Coordenador (com Martin Erdmann) do grupo de análise Magnetic Fields and Multiplets;

• Membro do Conference Committee;

• Responsável pelos tanques do Auger Norte (Rotoplastyc);

• Aplicação de estatística não-paramétrica aos dados do Auger;

• Representante do Brasil no Board da Colaboração Auger até maio 2010.

Anderson Campos Fauth (UNICAMP):

• Operação de protótipo do detector de superfície do Auger na Unicamp;

• Estudo do espectro de energia dos raios cósmicos com energia acima de 3x1018 eV;

• Medidas da variação da contagem de múons na superfície;

Ernesto Kemp (UNICAMP):

• Estudo de anisotropia em larga escala; • Estudo de fontes pontuais;

Germano Pinto Guedes (UEFS):

• Instrumentação científica;

• Desenvolvimento de detetores;

• Apoio técnico à instalação, manutenção e gestão do sistema de potência dos detectores de superfície.

Sergio Luiz Carmelo Barroso (USBA):

• Responsável pelo sistema de distribuição do Offline. • Desenvolvimento de software.

Iuri Moniz Pepe (UFBA):

• Instrumentação científica;

• Desenvolvimento de detetores;

• Apoio técnico à instalação, manutenção e gestão do sistema de potência dos detectores de superfície.

Marcelo Leigui de Oliveira (UFABC):

• Medidas dos perfis das lentes corretoras;

• Construção de protótipo de detector de fluorescência na UFABC (MonRAt);

• Estrutura da geração da fluorescência atmosférica; • Campos magnéticos extragalácticos;

Carlos José Todero Peixoto (IFSC/USP):

• Estudo da razão de fluorescência;

• Aplicação de métodos de heterocedasticidade para calibração de energia;

• Estudo de fontes de raios cósmicos e sua propagação em campos magnéticos extra-galácticos;

• Algorítmos de reconstrução e ajuste da energia derivada dos eventos híbridos.

João Ramos Torres de Mello Neto (UFRJ):

• Coordenação do grupo de análise (com Oliver Deligny) 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.

Carla Brenda Bonifazi (UFRJ):

• Coordenadora do grupo de trabalho de seleção de eventos e determinação da aceitação do detector; • Responsável pela seleção dos bons períodos de

funcionamento do detetor e os eventos para os análises físicos: estudo da qualidade dos dados e comportamento do detetor.

• Coordenadora do grupo que determina a resolução angular do detetor e responsável pela redação do artigo sobre a resolução angular do Observatório Pierre Auger.

Márcio Aparecido Müller (UNICAMP)

• Desenvolvimento do muon-jump method para identificação de múons nos tanques

• Simulação da interação de hádrons no módulo do detector de superfície.

Benefícios indiretos para as

Instituições Participantes

•

Novos docentes contratados em concursos

públicos, dentre os formados no âmbito da

Colaboração;

•

Nos últimos cinco anos, 10 doutores foram

aprovados em concursos públicos ligados

ao Observatório;

•

Mais recursos computacionais nas

instituições com auxílios Auger,

beneficiando a todos;

Estimativa de Crescimento

•

Como o número de pesquisadores docentes

envolvidos na Colaboração Auger vem

crescendo nos últimos anos com a absorção

de nossos pós-doutores, espera-se que o

número de docentes envolvidos cresça na

média em 1 por ano;

•

Com mais docentes, espera-se um aumento

do número de estudantes de pós-graduação

em cerca de 15-20 %.

Previsão de aumento de

participantes para 2011

• Ivone Freire da Mota e Albuquerque (Docente IFUSP);

• Célio Adrega de Moura (recém contratado Docente UFABC);

• Rogério Menezes de Almeida (pós-doc UNICAMP, recém aprovado em concurso na UFF);

Ivone Freire da Mota e Albuquerque (IFUSP):

• Teste de cenários de extensão do Modelo Padrão da física de partículas elementares, através de estudo de características de chuveiros atmosféricos iniciados por partículas exóticas;

• Aplicação de simulações por Monte Carlo para

caracterizar sinais provenientes de chuveiros iniciados por partículas exóticas no detectores de fluorescência e de superficie e comparação com sinais observados.

Célio Adrega Moura (UFABC):

• Estudos de astrofísica em abordagem de modelos multi-mensageiros (raios cósmicos, fótons, neutrinos);

• Estudo das fontes e dos mecanismos de aceleração e propagação através dos dados do Observatório;

• Estudo das implicações das medidas do espectro de

energia, da composição e da anisotropia na produção de sinais em canais secundários.

Rogerio Menezes de Almeida (UFF):

• Estudos da Anisotropia;

• Procura de partículas exóticas em chuveiros atmosféricos extensos;

• Estudo da aplicação de wavelets para detecção

• Estudo da não poissonidades em mapas do Auger.

Fernando Catalani (UNICAMP)

• Estudo da composição de massa da radiação cósmica primária através de métodos estatísticos como Principal

Presentemente,

• Está sendo construído o

Research &

Development Array em Lamar, EUA.

• O Brasil está contribuindo no

desenvolvimento de tanques e lentes

corretoras para o RDA.

Participação Brasileira 2010-2011

• Na fabricação e instalação de lentes corretoras

dos telescópios do

HEAT;

• Nos esforços de Pesquisa & Desenvolvimento

para o

Research and Development Array do

Observatório Auger Norte, especificamente no

desenvolvimento de tanques (Rotoplastyc);

• Avaliação da participação brasileira no sistema de

comunicações e no arranjo de detectores de

Indústrias brasileiras envolvidas:

Detectores de Superfícies

Indústrias brasileiras envolvidas:

Detectores de Fluorescência

SCHWANTZ Ferramentas Diamantadas e Maquinário Ótico LTDA – Indaiatuba /SP

Participação Brasileira

nas análises 2010-2011

•

Nas análise de fontes pontuais;

•

Nas análises de anisotropia de larga escala;

•

Nos estudos de propagação de raios

cósmicos nos campos magnéticos

galácticos e intergalácticos;

•

Nos estudos de parâmetros de chuveiros

atmosféricos extensos objetivando

determinar a composição dos raios

cósmicos;

O cenário

O cenário para os próximos cinco

anos ainda não está bem definido,

dependendo largamente da

aprovação para a construção do

sítio norte do Observatório nos

EUA.

Dois cenários....

A. Caso aprovada a construção do

Observatório Auger Norte nos EUA, a

contribuição brasileira poderá ser de

tanques, baterias e lentes corretoras,

como no sítio sul.

B. Caso o Auger Norte não logre

aprovação, a estratégia será partir

para uma expansão do sítio sul.

O FUTURO

Construção do Sítio Norte do

Observatório

O Futuro

Expansão do Sítio Sul

AugerMax

Recursos Humanos

A equipe brasileira dispõe de pesquisadores

qualificados e em número suficiente para dar

continuidade aos trabalhos na Colaboração

Auger em qualquer um dos dois cenários

apontados.

Apoio Financeiro / Brasil

•

•

•

•

•

Conclusões I

•

A construção do sítio sul do Observatório

Auger foi completada em 2008 e as

ampliações estão parcialmente concluídas;

•

O Observatório está tomando dados

continuamente desde 2004;

•

Os resultados estão sendo publicados em

revistas internacionais de renome e em

conferências importantes na área,

conseguindo grande repercussão

Conclusões II

A participação brasileira ao longo dos

anos atende em todos os aspectos a

parcela que lhe cabe nesta grande

colaboração:

Conclusões III

A participação brasileira ao longo dos

anos atende em todos os aspectos a

parcela que lhe cabe nesta grande

colaboração:

Publicações da Colaboração 2010

1. The Fluorescence Detector of the Pierre Auger Observatory

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (NIM A, 2010) ( arXiv:0907.4282v1 [astro-ph.IM] ). doi:10.1016/j.nima.2010.04.023

2. “The Northern Site of the Pierre Auger Observatory”

New Journal of Physics 12 (2010) 035001. doi: 10.1088/1367-2630/12/3/035001

3. “A Study of the Effect of Molecular and Aerosol Conditions in the Atmosphere on Air Fluorescence Measurements at the Pierre Auger Observatory”

Astroparticle Physics 33 (2010) 108 (arXiv:1002.0366v1 [astro-ph.HE] ) doi:10.1016/j.astropartphys.2009.12.005

4. “Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 1018 eV using thePierre Auger Observatory”, Physics Letters B 685 (2010)

239 (arXiv:1002.1975v1 [astro-ph.HE] ). doi:10.1016/j.physletb.2010.02.013

5. “Measurement of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers above 1018

eV”, Physical Review Letters 104 (2010) 091101 (arXiv:1002.0699v1 [astro-ph.HE] ).

doi:10.1103/PhysRevLett.104.091101

Physics Tasks

Coordenadores: Alan Watson, Antoine Letessier-Selvon e Paolo Privitera

SD event reconstruction: Xavier Bertou e Antonella Castellina Hybrid reconstruction: Bruce Dawson e Valerio Verzi

Standard energy spectrum: Markus Roth Hybrid energy spectrum: Sergio Petrera

Inclined events energy spectrum: Enrique Zas Nuclear masses: Tere Dova e Michael Unger Photons: Markus Risse e Viviana Scherini

Neutrinos: Pierre Billoir e Jaime Alvarez-Muñiz

Point Sources: Diego Harari, Piera Ghia e Miguel Mostafá

Large Scale Anisotropy: João de Mello Neto e Olivier Deligny

Magnetic Fields and Multiplets: Martin Erdmann e Carlos Escobar

Exotics: Brian Fick e Lawrence Wiencke

Hadron interactions and shower simulation: Ralph Engel e Marcel Urban

Detector Performance Tasks

Coordenadores: Tiina Suomijarvi e Karl-Heinz Kampert

• 1) The PMTs of the SD – Marco Aglietta, Dy-Holm Koang and

Carlo Morello

• 2) SD saturation – Simone Maldera and Ivan De Mitri • 3) FD calibration – Jeff Brack

• 4) FD monitoring – Julian Rautenberg

• 5) Atmospheric monitoring – Lawrence Wiencke and Bianca

Keilhauer

• 6) SD long term performance – Angeles Lopez Agüera and

Hernan Wahlberg

• 7) SD event selection/aperture and trigger – Carla Bonifazi and

Isabelle Lhenry-Yvon

• 8) Hybrid aperture and event selection – Lorenzo Perrone and

Autores Brasileiros 2010

• A.F. Barbosa, J.C. dos Anjos, F.A.S. Rezende, R.C. Shellard

• V. de Souza

• P. Gouffon, D.B. Tridapalli

• J.A. Chinellato, R.M. de Almeida, W.J.M. de Mello Junior, C. Dobrigkeit , C.O. Escobar, A.C. Fauth, E. Kemp, M.A. Muller, D. Pakk Selmi-Dei

• G.P. Guedes • S.L.C. Barroso • I.M. Pepe

• M.S.A.B. Leão, M.A. Leigui de Oliveira, C.J. Todero Peixoto

• C. Bonifazi, J.R.T. de Mello Neto, B.L. Lago, E.M. Santos, B.B. Siffert

16 Teses de Doutorado defendidas desde 2001

1. Danays Morejon Gonzalez Catholic University of Rio de Janeiro Sep-01 2. Johana C. Diaz CBPF-Rio de Janeiro Mar-02

3. Vitor de Souza Universidade Estadual de Campinas Mar-04

4. Fernando Joel Vizcarra Siguas CBPF-Rio de Janeiro Sep-04

5. Ricardo Sato Universidade Estadual de Campinas Jun-05

6. Luiz Fernando Oliveira de Araujo Univ. Federal Rio de Janeiro Feb-07

7. Henrique de Melo Jorge Barbosa

8. Jeferson Altenhofen Ortiz

9. Luiz Americo de Carvalho

10. Marcelo Augusto Leigui de Oliveira

11. Marcio Aparecido Müller Universidade Estadual de Campinas Jun-07

12. Beatriz Blanco Siffert Universidade Federal do Rio de Janeiro Jun-08

13. Carlos José Todero Peixoto Universidade Estadual de Campinas Jun-08

14. Washington Rodrigues de Carvalho Universidade de São Paulo Jun-08

15. Fabio Antonio Seixas de Rezende 2009

16. Rogerio Menezes de Almeida 2009