Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-08T14:31:19Z No. of bitstreams: 2 Tese - Stefano Castro Tognini - 2018.pdf: 57497993 bytes, checksum: 7f2bc280505dae763265dbf74341c9ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-08T14:44:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Stefano Castro Tognini - 2018.pdf: 57497993 bytes, checksum: 7f2bc280505dae763265dbf74341c9ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-08T14:44:34Z (GMT). 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As muons are mainly produced from the decay of pions and kaons, and a warmer atmosphere results in higher number of meson decays, such particles are prone to suffer a sea- sonality effect that is directly correlated to the yearly seasonal variations of the atmosphere, an effect that has been verified by a large number of experiments over the past six decades. In 2015 the MINOS experiment presented an anti correlation between the effective temperature of the atmosphere and the seasonality of the muon flux for multiplicities higher than one (i.e. more than one muon track per cosmic ray event). Said anti correlation is not yet fully understood, counting with only a qualitative hypothesis as a probable mechanism. As such, the main goals of this study are to verify the MINOS anti correlation effect and extend the study to verify the seasonality of the effect as a function of different variables in order to improve the understanding of the phenomenon and possible corroborations with the known hypothesis. Two full years of the NOνA Near Detector, ranging from April 2015 to April 2017, were used as the dataset for the analysis. The anti correlation between the multiple muon flux and the effective temperature of the atmosphere is confirmed by the NOνA Near Detector, being in full agreement with the results presented by the MINOS Collaboration. The seasonal effect is also broken down by different variables: i) track separation, ii) zenith angle, iii) track angular separation, and iv) multiplicity. Different regions of these variables represent different energy ranges for the detected underground muons, their hadron parents or the primary particles that originated the cosmic ray shower, being a way to verify any particular dependency with energy. The results show that there are no clear trends in any of the studied variables, except for the multiplicity, in which the intensity of the seasonal variation increases for higher multiplicities. / A interação entre um raio cósmico e algum elemento da atmosfera é responsável por produzir uma cascata de partículas, conhecida como chuveiro atmosférico extenso. Tal cascata pode ser dividida em três principais componentes, conhecidas como hadrônica, eletromagnética e muônica. O fato de que múons são capazes de alcançar grandes profundidades no subsolo, faz com que a última componente citada seja ideal para ser utilizada por detectores subterrâneos para estudar chuveiros atmosféricos extensos. A dinâmica desses chuveiros está diretamente associada à densidade da atmosfera, a qual é um fator determinante nas probabilidades de decaimento ou interação das partículas produzidas ao longo da mesma. Em vista do fato de que muons são produzidos à partir do decaimento de píons e káons, e considerando que uma atmosfera mais quente/fria implica em um maior/menor número de decaimento desses mésons, espera-se que o fluxo de múons de raios cósmicos tenha um sazonalidade anual, um efeito confirmado por um conjunto de experimentos ao longo das últimas 6 décadas. Em 2015 o experimento MINOS apresentou uma anticorrelação entre a temperatura efetiva da atmosfera e a sazonalidade do fluxo de múons para eventos com multiplicidade maior que um (ou seja, mais de uma trajetória detectada por evento de raio cósmico). Tal correlação inversa não é completamente compreendida, contando apenas com uma hipótese qualitativa como provável mecanismo físico. Portanto, os principais objetivos deste estudo implicam em verificar este efeito sazonal invertido no Near Detector do experimento NOνA, além de extender a verificação da sazonalidade de múons múltiplos em função de diferentes variáveis, de forma a trazer uma melhor compreensão sobre o fenômeno e trazer conclusões que possam corroborar com a hipótese mencionada anteriormente. Como forma de atingir os objetivos, desenvolveu-se uma análise usando dois anos de dados do NOνA Near Detector, acumulados entre abril de 2015 e abril de 2017. A anticorrelação entre o fluxo de múons múltiplos e a temperatura efetiva da atmosfera foi confirmada, estando de acordo com os resultados apresentados pelo experimento MINOS. O efeito sazonal foi estudado de acordo com diferente variáveis: i) separação entre trajetórias, ii) ângulo zenital, iii) separação angular e iv) multiplicidade. Diferentes regiões de valores destas variáveis representam diferentes regiões de energia dos múons detectados, dos hádrons que os originaram ou dos respectivos primários. Os resultados mostram que não existem claras correlações em nenhuma das variáveis estudadas, exceto pela multiplicidade, a qual mostra que a intensidade da variação sazonal de múons múltiplos aumenta à medida que a multiplicidade do evento aumenta.