Estudo e simulação do déficit de raios cósmicos devido à lua no experimento MINOS

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Medeiros, Michelle Mesquita de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Goiás; Instituto de Física - IF (RG); Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Fisica (IF)
• Palavras-chave em Português: Raios cósmicos; Múons; Sombra da lua e do sol; Cosmic rays; Muons; Moon ad sun shadow; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/2907

Objetos celestes como a Lua e o Sol bloqueiam os raios cósmicos que vem de suas direções para a Terra, produzindo um défcit chamado de sombra. A medida deste défcit possibilita a determinação da resolução angular e do alinhamento de detectores de raios cósmicos, o estudo dos campos magnéticos terrestre, solar e interplanetário e a determinação da razão antipróton/próton na escala de energia TeV. Vários experimentos já observaram a sombra de raios cósmicos da Lua e/ou do Sol com o objetivo de calibrar seus detectores. Descrevemos neste trabalho o experimento MINOS e seus resultados da sombra da Lua e do Sol. Simulamos a sombra da Lua levando em conta seu movimento no céu e, para tanto, de nimos e testamos métodos de simulação e diferentes composições para os raios cósmicos. Também avaliamos várias proporções para antiprótons no fluxo de raios cósmicos a m de comparar com os resultados do experimento MINOS e conjecturar uma possível razão p=p para os dados observados. Ambos os métodos que de nimos, método do dé cit e da fonte de raios cósmicos, permitiram uma análise qualitativa da sombra. No entanto, só foi possível realizar uma análise quantitativa na simulação tendo a Lua como um défcit. Dessa forma, adotamos este método para as simulações subsequentes. Notamos algumas diferenças para as sombras obtidas usando próton e núcleo de hélio como partículas primárias de raios cósmicos. Todavia, a sombra encontrada combinando prótons (90%) e núcleos de hélio (10%) foi semelhante à sombra obtida apenas para prótons. Na simulação incluindo o movimento da Lua, avaliamos os efeitos do campo geomagnético na partícula primária, desde a Lua até a atmosfera terrestre, e nos múons (partícula secundária) desde sua produção até o nível do mar. Como esperado, obtivemos uma sombra da Lua mais similar com os resultados do experimento MINOS ao incluir a de exão tanto das partículas primárias dos raios cósmicos quanto das partículas do chuveiro do que considerando apenas o desvio destas últimas. Nossa simulação foi capaz de reproduzir a sombra provocada pela Lua com a localização do maior dé cit comparável àquela encontrada pelo experimento MINOS. Entretanto, ainda acrescentamos núcleos de hélio e antiprótons na simulação incluindo o movimento da Lua com o objetivo de melhorar o resultado. Obtivemos um défcit localizado o mais próximo possível do obtido pelo experimento MINOS usando a proporção p=p = 0;45. Tal resultado deve ser melhor estudado e a simulação aprimorada para que se determine esta razão entre antiprótons e prótons com a precisão adequada.