Galáxias starburst como fontes de raios cósmicos ultra-energéticos: contribuição para o espectro de energia e composição

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Mendonça Junior, Jorge Antonio Monteiro de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30919
Resumo: The origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) is still unknown. However, the view most accepted by scientists is that UHECRs are produced in active astrophysical objects: supernovae, pulsars, active galactic nuclei, Starburst, quasars, and radio galaxies. In recent decades, observatories dedicated to studying UHECRs, such as the Pierre Auger observatory, have made significant advances. In this work, we present the analysis of the possibility of Starburst galaxies, in particular, M82, NGC253, NGC4945, M83, and NGC1068, are sources of UHECRs due to their characteristics: high stellar production when compared to an ordinary galaxy, internal processes that can accelerate particles (stellar winds) and their proximity (distance less than 15 Mpc). The present work also reviews the physics of cosmic rays: the energy spectrum, chemical composition, the Pierre Auger Observatory, the propagation mechanisms, the interactions along its path to Earth, and the interaction of UHECRs with the magnetic field of the Milky Way. During the research, we used the CRPropa3 software for simulating propagation and energy losses of the UHECRs and the CRT for simulating the deflection of UHECRs when interacting with the magnetic field of our Galaxy.
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spelling Galáxias starburst como fontes de raios cósmicos ultra-energéticos: contribuição para o espectro de energia e composiçãoStarburst galaxies as sources of ultra-energetic cosmic rays: contribution to the energy spectrum and compositionRaios cósmicosObservatórios astronômicosGaláxiasCampos magnéticos (Física cósmica)Cosmic raysAstronomical observatoriesGalaxiesCosmic magnetic fieldCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIAFísicaThe origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) is still unknown. However, the view most accepted by scientists is that UHECRs are produced in active astrophysical objects: supernovae, pulsars, active galactic nuclei, Starburst, quasars, and radio galaxies. In recent decades, observatories dedicated to studying UHECRs, such as the Pierre Auger observatory, have made significant advances. In this work, we present the analysis of the possibility of Starburst galaxies, in particular, M82, NGC253, NGC4945, M83, and NGC1068, are sources of UHECRs due to their characteristics: high stellar production when compared to an ordinary galaxy, internal processes that can accelerate particles (stellar winds) and their proximity (distance less than 15 Mpc). The present work also reviews the physics of cosmic rays: the energy spectrum, chemical composition, the Pierre Auger Observatory, the propagation mechanisms, the interactions along its path to Earth, and the interaction of UHECRs with the magnetic field of the Milky Way. During the research, we used the CRPropa3 software for simulating propagation and energy losses of the UHECRs and the CRT for simulating the deflection of UHECRs when interacting with the magnetic field of our Galaxy.A origem dos raios cósmicos ultra-energéticos (Ultra-High Energy Cosmic Rays - UHECRs), ainda é desconhecida, entretanto, a visão mais aceita pelos cientistas é de que os UHECRs são produzidos em objetos astrofísicos ativos: supernovas, pulsares, núcleos ativos de galáxias, Starburst, quasares e radiogaláxias. Nas últimas décadas, observatórios dedicados ao estudos dos UHECRs, como por exemplo o observatório Pierre Auger, obtiveram importantes avanços. Neste trabalho, apresenta-se a análise da possibilidade de galáxias Starburst, em especial M82, NGC253, NGC4945, M83 e NGC1068, serem fontes de UHECRs, devido suas características: alta produção estelar quando comparadas como uma galáxia ordinária, processos internos que podem acelerar partículas (stellar winds) e a sua proximidade (distâncias inferiores a 15 Mpc). O presente trabalho também apresenta uma revisão da física dos raios cósmicos: o espectro de energia, composição química, o Observatório Pierre Auger, os mecanismos de propagação, as interações ao longo de sua trajetória até a Terra e a interação dos UHECRs com o campo magnético da Via Láctea. No decorrer da pesquisa foram utilizados os software CRPropa3 para a simulação da propagação e perdas de energia dos UHECRs e os CRT para simulação da deflexão dos UHECRs ao interagir com o campo magnético de nossa Galáxia.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Física e AstronomiaUTFPRAnjos, Rita de Cássia doshttps://orcid.org/0000-0002-6463-2272http://lattes.cnpq.br/5775617413825711Anjos, Rita de Cássia doshttps://orcid.org/0000-0002-6463-2272http://lattes.cnpq.br/5775617413825711Mello, Alexandre José Tuoto Silveirahttps://orcid.org/0000-0001-9399-0995http://lattes.cnpq.br/6702654955031997Catalani, Fernandohttps://orcid.org/0000-0001-9332-1476http://lattes.cnpq.br/5855311472949245Mendonça Junior, Jorge Antonio Monteiro de2023-03-24T16:50:31Z2023-03-24T16:50:31Z2023-01-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMENDONÇA JUNIOR, Jorge Antonio Monteiro de. Galáxias starburst como fontes de raios cósmicos ultra-energéticos: contribuição para o espectro de energia e composição. 2023. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30919porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-03-25T06:07:31Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30919Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-03-25T06:07:31Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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