Cálculo da luminosidade de raios cósmicos de galáxias Starburst

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Mocellin, Adriel Gustavo Bartz
• Orientador(a): Anjos, Rita de Cássia dos
• Banca de defesa: Anjos, Rita de Cássia dos , Coelho, Jaziel Goulart , Araújo, Carlos Henrique Coimbra
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Galáxias; Astronomia de raio gama; Raios cósmicos - Propagação; Radiação cósmica de fundo; Observatórios astronômicos; Galaxies; Gamma ray astronomy; Cosmic rays - Propagation; Cosmic background radiation; Astronomical observatories
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29182

Os Raios Cósmicos de Altíssimas Energias, do inglês Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECR) são os mais energéticos de todas as partículas subatômicas já observadas na natureza. A busca por sua origem misteriosa é atualmente um grande desafio científico. Grandes avanços foram feitos nesse sentido pelo Observatório Pierre Auger, o qual mede eventos acima de 1 EeV com bastante precisão. Neste trabalho, exploramos a possibilidade de que estas partículas se originem de Galáxias Starburst. Contudo, esse estudo de raios cósmicos possui uma intensa dependência no estudo de sua propagação no Universo até a Terra. Na primeira parte do trabalho, discutimos sobre o critério chamado de Hillas para descrever possíveis fontes de raios cósmicos, o espectro de energia, anisotropia e composição, e em seguida abordamos as perdas de energia mais relevantes no caminho destas partículas até a Terra. Com base na literatura, analisamos os processos físicos que podem acelerar partículas e uma possível correlação entre as direções de chegada dos raios cósmicos e galáxias Starburst. Argumentamos que se Starbursts são possíveis fontes aceleradoras, então a aceleração de partículas no choque terminal e a formação de ventos e bolhas que decorrem dele representam o modelo conceitual que melhor descreve este processo. Na última parte, um limite superior na integral do fluxo de raios gama é utilizado para obter o limite superior na luminosidade de UHECR para a Galáxia Starburst Arp 220 e a luminosidade parcial para outras seis fontes Starburst. Esta correlação é obtida por meio do regime de cascatas de partículas formadas no decorrer da propagação de raios cósmicos, nos campos de radiação, durante sua propagação pelo Universo.