Raios cósmicos: a elite energética do Universo

 

 

Vitor de Souza

 

Instituto de Física de São Carlos (IFSC)

Universidade de São Paulo

 

 

Astrofísica de partículas é uma área de pesquisa híbrida que através da detecção de partículas estuda objetos astrofísicos e ao mesmo tempo as interações elementares da natureza. A produção destas partículas não pode ser explicada por mecanismos térmicos nos objetos que as emitem, exigindo um mecanismo coletivo de transferência de energia da fonte para um conjunto pequeno de partículas. Estas partículas, chamadas de raios cósmicos, são as a elite energética do Universo pois acumulam de maneira desproporcional a energia do meio onde elas são geradas e escapam da região aceleradora se espalhando pelo Cosmo.
Neste seminário, discutiremos algumas das questões em aberto sobre as partículas de mais altas energias (E >10^18 eV) conhecidas no Universo e dos avanços que vem sendo feito na descrição dos mecanismos de produção. Daremos especial atenção ao espectro de massas que compõem os raios cósmicos e como ele pode ajudar a responder às principais questões sobre a geração destas partículas. Discutiremos também a conexão entre a produção de partículas carregadas de altas energias e raios gamas e mostraremos como a detecção de raios gama pode ajudar na compreensão sobre os mecanismos operando em fontes astrofísicas.
A apresentação trará as questões acima colocadas imbricadas com nossas contribuições experimentais aos Observatórios Pierre Auger e CTA.