[pt] O Observatório Pierre Auger é um detector de raios cósmicos
ultra-energéticos (E maior ou igual 1018 eV) com características híbridas, que combinam
detectores de superfície e de fluorescência. A determinação da composição
química primária destes raios cósmicos é um dos seus principais objetivos.
Há indícios de que os primários dos raios cósmicos com E maior que 1018.5 eV tem
massa maior, conclusão baseada nos resultados recentes sobre a evolução dos
chuveiros atmosféricos extensos (cascatas de partículas formadas quando da
colisão do raio cósmico primário no topo da atmosfera com moléculas de N2
ou O2). Encontrar parâmetros, que caracterizam o chuveiro, no processo de
sua reconstrução e que forneçam informações associadas a este resultado,
são essenciais para validar esta conclusão. Nesta tese estuda-se a evolução
como função da energia, de parâmetros que caracterizam os chuveiros,
que sejam sensíveis à sua composição primária. Mais especificamente
aqueles determinados pelo detector de superfície, pois há uma estatística
de chuveiros detectados significativamente maior. Damos especial atenção
às flutuações intrínsecas – chuveiro-a-chuveiro – do parâmetro de inclinação
(beta) da Função de Distribuição Lateral, que descreve a variação da densidade
de partículas ao longo da direção perpendicular ao eixo do chuveiro, como
função da distância a esse eixo. Os resultados indicam que a flutuação
intrínseca em beta, para eventos inclinados (45-60 graus) com E maior que 1018.5 eV, possui
uma tendência de diminuição com a energia até valores em torno de 1019.8
eV. Este resultado é consistente com o encontrado anteriormente em análises
de composição química sobre a evolução com a energia da profundidade de
máximo (Xmax) dos chuveiros atmosféricos extensosmedida pelos detectores
do Auger em modo híbrido, em que em energias acima de 1018.5 eV, observase
que os chuveiros tendem a atingir seu máximo numa região mais bem
definida da atmosfera, levando, por conseguinte, a flutuações menores no
sinal no solo. / [en] The Pierre Auger Observatory is an ultra high energy cosmic
ray detector (E more than or equal as 1018 eV) which has hybrid characteristics combining
surface and fluorescence detectors. Determining the cosmic rays chemical
composition is one of its most important challenges. There are evidences
that cosmic ray primaries with energy above 1018.5 eV are heavy and this
conclusion is based on recent results on the evolution of extensive air showers
(cascades of particles formed by the collision of primary cosmic rays in the
top of the atmosphere with nitrogen and oxygen molecules). Therefore, it is
mandatory to find additional parameters supporting that conclusion. In this
thesis, the evolution with energy of parameters characterizing the shower
and with sensitivity to chemical composition are studied. More specifically,
parameters determined by the surface detector are analyzed due to the high
statistics in this operation mode. Special attention is given to the instrinsic
- shower to shower - fluctuations of the slope parameter (beta) of the Lateral
Distribution Function which describes the particles density variation in the
plane perpendicular to the shower axis as a function of distance to that axis.
The results show that the intrinsic fluctuation of Beta, for inclined showers
(45-60 degrees) with energy above 1018.5 eV, where the detector resolution is small
compared to the total fluctuation, has a trend to decrease with energy up
to 1019.6 eV. This result is consistent with recent results on the energy
evolution of the depth of shower maxima (Xmax) of extensive air showers,
where above 1018.5 eV, the distributions of Xmax show less fluctuations,
leading, in turn, to less fluctuations on the ground level.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:19921 |
| Date | 23 July 2012 |
| Creators | MARY LUCIA DIAZ CASTRO |
| Contributors | RONALD CINTRA SHELLARD, RONALD CINTRA SHELLARD |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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