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Contribuição de pósitrons e elétrons secundários para o espectro em rádio de explosões solares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Serra, Jordi Tuneu lattes
Orientador(a): Szpigel, Sérgio lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
explosões solares
processos nucleares de alta energia
pósitrons e elétrons secundários
radiação giromagnética
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA::ASTROFISICA DO SISTEMA SOLAR
Link de acesso: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24133
Resumo: Observações recentes de explosões solares em altas frequências de rádio e no infravermelho médio têm fornecido evidências de uma nova componente espectral com fluxos crescentes com a frequência na faixa de sub- a . Essa nova componente ocorre simultaneamente mas é separada da bem conhecida componente espectral em micro-ondas que exibe fluxos com máximo em frequências da ordem de dezenas de , resultando em uma estrutura de duplo-espectro. Vários mecanismos baseados em diferentes processos de emissão têm sido propostos para interpretar a nova componente espectral mas sua origem continua ainda desconhecida. O objetivo deste trabalho é estudar os mecanismos de produção de elétrons e pósitrons secundários em processos nucleares de alta energia (∼ ) que ocorrem em explosões solares e sua possível contribuição para a componente espectral por meio da emissão de radiação girossincrotrônica/sincrotrônica. Também discutimos a possível contribuição de elétrons secundários de baixa energia (∼ 0.1 − 10 ) para o espectro em micro-ondas de eventos intensos. Utilizando o pacote FLUKA, um simulador Monte Carlo para cálculos do transporte e das interações de partículas na matéria, obtemos as distribuições de energia de elétrons e pósitrons secundários gerados por colisões entre prótons ou partículas- acelerados e núcleos da atmosfera solar ambiente. Consideramos um modelo simples para a atmosfera solar ambiente e feixes de prótons ou partículas- acelerados com distribuição de energia do tipo lei de potência e diferentes distribuições angulares. O espectro de emissão de radiação girosincrotrônica/sincrotrônica é obtido somando-se as contribuições para a densidade de fluxo total devidas a elétrons e pósitrons secundários, calculadas utilizando-se um código baseado no algoritmo de Ramaty a partir das respectivas distribuições de energia obtidas com o FLUKA.
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Vários mecanismos baseados em diferentes processos de emissão têm sido propostos para interpretar a nova componente espectral mas sua origem continua ainda desconhecida. O objetivo deste trabalho é estudar os mecanismos de produção de elétrons e pósitrons secundários em processos nucleares de alta energia (∼ ) que ocorrem em explosões solares e sua possível contribuição para a componente espectral por meio da emissão de radiação girossincrotrônica/sincrotrônica. Também discutimos a possível contribuição de elétrons secundários de baixa energia (∼ 0.1 − 10 ) para o espectro em micro-ondas de eventos intensos. Utilizando o pacote FLUKA, um simulador Monte Carlo para cálculos do transporte e das interações de partículas na matéria, obtemos as distribuições de energia de elétrons e pósitrons secundários gerados por colisões entre prótons ou partículas- acelerados e núcleos da atmosfera solar ambiente. Consideramos um modelo simples para a atmosfera solar ambiente e feixes de prótons ou partículas- acelerados com distribuição de energia do tipo lei de potência e diferentes distribuições angulares. O espectro de emissão de radiação girosincrotrônica/sincrotrônica é obtido somando-se as contribuições para a densidade de fluxo total devidas a elétrons e pósitrons secundários, calculadas utilizando-se um código baseado no algoritmo de Ramaty a partir das respectivas distribuições de energia obtidas com o FLUKA.Recent observations of solar flares at high-frequencies in radio and in the medium infrared have provided evidence of a new spectral component with fluxes increasing with frequency in the sub- to range. This new component occurs simultaneously but is separated from the well-known microwave spectral component that has a maximum at frequencies of order of tens of , resulting in a doublespectrum structure. Several mechanisms based on different emission processes have been proposed to interpret the new spectral component but its origin still remains unknown. The aim of this work is to study the mechanisms of production of secondary electrons and positrons in high-energy nuclear processes (∼ ) which occur in solar flares and its possible contribution to the spectral component via the emission of gyrosynchrotron/synchrotron radiation. We also discuss the possible contribution of low-energy secondary electrons (∼ 0.1 − 10 ) to the microwave spectrum of intense events. Using the package FLUKA, a Monte Carlo simulator for calculations of particle transport and interactions in matter, we obtain the energy distributions for secondary electrons and positrons generated by collisions between accelerated protons or -particles and nuclei from the ambient solar atmosphere. We consider a simple model for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated protons or -particles with power-law energy distribution and different angular distributions. The emission spectrum of gyrosynchrotron/synchrotron radiation is obtained by summing the contributions to the total flux density from the secondary electrons and positrons, calculated using a code based on Ramaty’s algorithm from the respective distributions of energy obtained with FLUKA.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Presbiteriana Mackenziehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessexplosões solaresprocessos nucleares de alta energiapósitrons e elétrons secundáriosradiação giromagnéticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA::ASTROFISICA DO SISTEMA SOLARContribuição de pósitrons e elétrons secundários para o espectro em rádio de explosões solaresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://tede.mackenzie.br/jspui/retrieve/13845/Jordi%20Tuneu%20Serra.pdf.jpgsolar flareshigh-energy nuclear processessecondary positrons and electronsgyromagnetic radiationreponame:Repositório Digital do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIERaulin, Jean-Pierrehttp://lattes.cnpq.br/7545420353833730Simões, Paulo José de Aguiarhttp://lattes.cnpq.br/9281522944369099BrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMCiências e Aplicações GeoespaciaisORIGINALJordi Tuneu Serra.pdfJordi Tuneu Serra.pdfapplication/pdf8285841https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/ae297106-710b-442a-90d8-851fefad8dbd/download08843f96ffc3c306e0492f730e739f49MD51trueAnonymousREADTEXTJordi Tuneu Serra.pdf.txtJordi Tuneu Serra.pdf.txtExtracted texttext/plain308855https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/ff7fee8c-37ca-4912-afe6-f25ca6168995/download26c7a0735d6818aa4273593b5828fe48MD52falseAnonymousREADTHUMBNAILJordi Tuneu Serra.pdf.jpgJordi Tuneu Serra.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1165https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/a66035bc-a646-42c1-8fee-e77616a822e0/download8e38d214ad599c971407cdb88f81ad5fMD53falseAnonymousREAD10899/241332022-03-14T20:48:59.218Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acesso Abertoopen.accessoai:dspace.mackenzie.br:10899/24133https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772022-03-14T20:48:59Repositório Digital do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)false
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