Propagação de raios cósmicos extragaláticos [thesis]

Rita de Cássia dos Anjos
AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus, autor de minha vida, por mais esta oportunidade. Agradeço sua companhia, cuidado, amor e carinho a cada instante. A meus queridos pais e irmãos, por toda força e amor nesta minha caminhada. Ao Professor Vitor de Souza, pela oportunidade, confiança, companheirismo e paciência no desenvolvimento deste projeto. Aos professores Luiz Agostinho Ferreira e Tito José Bonagamba, pela colaboração e confiança. Ao professor Edivaldo Moura Santos, pela
more » ... o e paciência. A todos os amigos do Instituto de Física de São Carlos, pelos momentos de estudo e companhia diária, em especial aos amigos do grupo de astrofísica: e muitos outros, por serem presença real de Deus pra mim. Aos amigos da Pastoral de Rua, em especial as amigas Idelminha e Talitinha, por todos os momentos de maturidade e vivência da fé. À Evelise, pela doce convivência e eterna amizade e a todas as amigas que conviveram ao meu lado. A todos os professores e funcionários da USP de São Carlos, por todo aprendizado científico adquirido e disponibilidade a todo momento. A CAPES, pelo apoio financeiro. "Durante as noites, no meu leito, busquei aquele a quem meu coração ama; procurei-o, sem encontrá-lo. Levantar-me-ei, pois, e rodearei a cidade; pelas ruas e pelas praças, em busca daquele que meu coração ama; procureio, sem encontrá-lo. Acharam-me os guardas, que rondavam pela cidade; eu lhes perguntei: Vistes aquele que meu coração ama? Apartando-me eu um pouco deles, logo achei aquele que meu coração ama; agarrei-me a ele, e não o larguei, até que o introduzi em casa de minha mãe, no quarto daquela que me gerou. Conjuro-vos, ó filhas de Jerusalém, pelas gazelas e cervas do campo, que não acordeis, nem desperteis o amor, antes que ele o queira." Cânt 3,1-5. Bíblia Ave-Maria. ABSTRACT ANJOS, R. C. Propagation of the extragalactic cosmic rays. 2014. 211 p. Tese (Doutorado em Ciências) -Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Recently, the Pierre Auger Observatory has measured the energy spectrum of Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECR) (E > 10 18 eV) with an unprecedented accuracy. However, the study of ultra-high energy cosmic rays at Earth depends on the models used to describe the propagation of the particle in the Universe. In this work, we present a study of propagation of cosmic rays on different aspects. Nucleus at this high energy interacts with the radiation fields on the way from the source to Earth. The most important interaction is the photodisintegration. In the first part, we implemented analytical, numerical and Monte Carlo simulation solutions for the photodisintegration rate. We show solutions based on parameterizations of the crosssection using Gaussian and Lorenzian functions. We compare our results with previous works. The following study shows that under the assumption of quasi-linear propagation and using several sources distributions of sky, the latitude of the observatory: has influence on the total flux measured by an observatory; imposes a limitation on the capability of measuring an anisotropic sky and has a negligible efect on the maximum depth of the shower measurement. In the thirdy study, an upper limit on the integral flux of GeV-TeV gamma-rays is used to extract the upper limit on the total UHECR luminosity of individual sources. The correlation between upper limit on the integral GeV-TeV gamma-rays flux and upper limit on the UHECR luminosity is established through the cascading process that takes place during propagation of the cosmic-rays in the background radiation fields.
doi:10.11606/t.76.2014.tde-18082014-142550 fatcat:gpqll4wm3beq7givyggzydayfy