Multipolar anisotropy studies of cosmic rays detected with the Pierre Auger Observatory and long-term calibration of the Auger Engineering radio array using the diffuse galatic radio emission

• Ano de defesa: 2026
• Autor(a) principal: Santos, Diego Correia dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Raios cósmicos; Observatório Pierre Auger; Anisotropia; Espectro de potência angular; Calibração galáctica; Produção intelectual; Cosmic rays; Pierre Auger Observatory; Anisotropy; Angular power spectrum; Galactic calibration
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/42835

Mais de um século após a descoberta dos raios cósmicos, importantes questões permanecem em aberto sobre essas partículas, especialmente aquelas de ultra-alta energia. Embora o Observatório Pierre Auger tenha alterado radicalmente nossa compreensão sobre estas partículas, a origem, composição química e os mecanismos de aceleração ainda são desconhecidos. Apresentamos três estudos que se somam a esforços para responder estas questões. O primeiro se dedica ao estudo de anisotropias nas direções de chegada dos raios cósmicos. Atualizamos o espectro de potência angular reportado anteriormente e estendemos a análise para três novos bins de energia. Nenhum desvio de isotropia foi observado com excessão de um dipolo significativo para eventos com energias acima de 8 EeV, em acordo com resultados anteriores. Estimamos, pela primeira vez, os limites superiores para os multipolos, resultando em importantes restrições de modelos astrofísicos. Além disso, considerando que a reconstrução de raios cósmicos utilizando a emissão de rádio se tornou madura e será empregada cada vez mais nas próximas décadas, mudamos nosso foco para os detectores de rádio do Observatório Auger (AERA). Realizamos a calibração das antenas usando a emissão galáctica e estudamos seu comportamento ao longo do tempo, constatando a ausência de efeitos de envelhecimento. Isso é crucial para o monitoramento de outros tipos de detectores e para a determinação de uma escala de energia absoluta dos raios cósmicos. Por fim, investigamos os efeitos da atividade solar nos dados do AERA. Relatamos a observação de sinais deixados por Explosões Solares de Rádio. Al ́em disso, embora em uma faixa de frequência diferente do AERA, o aumento do nível de radiação X e ultravioleta extrema durante períodos de maior atividade solar também impacta os dados do AERA de duas maneiras: (i) fazendo com que a atmosfera reflita ondas de rádio emitidas por fontes terrestres distantes ou (ii) causando a degradação ou completa absorção de sinais de rádio se a radiação solar resultar em maior ionizição das camadas superiores ou inferiores da ionosfera, respectivamente.