Measuring the shower maximum of extensive air showers using imaging atmospheric Cherenkov telescopes (2019)
- Authors:
- Autor USP: GILER, ANDRES GABRIEL DELGADO - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- Subjects: RAIOS CÓSMICOS; TELESCÓPIOS; ASTROFÍSICA; FÍSICA DE PARTÍCULAS
- Keywords: Chuveiros atmosféricos extensos; Cosmic rays; Depth of shower maximum; Desenvolvimento longitudinal; Extensive air shower; Imaging atmospheric Cherenkov telescopes; Longitudinal development; Profundidade do máximo desenvolvimento; Telescópios de imagem Cherenkov atmosférica
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os raios cósmicos estão na base da física das astropartículas e os chuveiros atmosféricos extensos (EAS pela sigla em inglês) são uma maneira indireta de detectá-los. Os chuveiros atmosféricos, no entanto, têm sido usados para inferir informações não apenas sobre partículas de raios cósmicos, mas também para localizar fontes de raios gama. A profundidade de máximo num EAS, definido como a profundidade atmosférica onde a quantidade máxima de partículas carregadas é atingida, é um observável de EAS que permite inferir a composição de massa dos raios cósmicos. Por esse motivo, é importante propor métodos para medí-lo. Vários métodos para determinar a profundidade de máximo foram implementados nas últimas décadas com o desenvolvimento de diferentes tipos de telescópios. Este trabalho discute a possibilidade de determinar a profundidade de máximo de chuveiros atmosféricos utilizando os telescópios atmosféricos Cherenkov (IACT). Os telescópios Cherenkov podem detectar a radiação Cherenkov produzida pela interação de partículas carregadas com a atmosfera. Esses fótons Cherenkov são projetados de volta ao plano que contém o desenvolvimento longitudinal do chuveiro. Cada plano é salvo num histograma 2D com o desenvolvimento longitudinal e lateral no eixo vertical e horizontal, respectivamente. Uma análise detalhada de cada histograma 2D é apresentada e usada para obter a profundidade máxima do perfil de emissão de luz Cherenkov. O principal efeito visto é uma diminuição naprofundidade de máximo dos fótons Cherenkov do chuveiro como função da posição do telescópio a partir do eixo do chuveiro até 150 m. A partir de 150 m do eixo do chuveiro, há um comportamento constante que está correlacionado com a profundidade real de máximo do EAS. Com base nesse comportamento constante após 150 m, o máximo do chuveiro é reconstruído e é mostrada a resolução do método em função da energia, que é cerca de 55 g/cm2 considerando apenas um telescópio, e 15 g/cm2 para o melhor caso, considerando o ângulo zenital de 20 graus. Além disso, o método é testado com algumas simulações cedidas pelo experimento VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System, pela sigla em inglês) para comparar com os resultados de nossas simulações. Também foi feita a resolução da reconstrução da profundidade de máximo para chuveiros atmosféricos de prótons e ferro, que varia em torno de 80 g/cm2 para prótons e em torno de 30 g/cm2 para ferro no caso chuveiros inclinados a um ângulo de 20°
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 15.07.2019
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ABNT
GILER, Andres Gabriel Delgado. Measuring the shower maximum of extensive air showers using imaging atmospheric Cherenkov telescopes. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-110630/. Acesso em: 14 maio 2024. -
APA
Giler, A. G. D. (2019). Measuring the shower maximum of extensive air showers using imaging atmospheric Cherenkov telescopes (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-110630/ -
NLM
Giler AGD. Measuring the shower maximum of extensive air showers using imaging atmospheric Cherenkov telescopes [Internet]. 2019 ;[citado 2024 maio 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-110630/ -
Vancouver
Giler AGD. Measuring the shower maximum of extensive air showers using imaging atmospheric Cherenkov telescopes [Internet]. 2019 ;[citado 2024 maio 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092019-110630/ - Study of cosmic-ray composition with Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
- Cosmic-ray measurements by reconstructing longitudinal profiles for the Cherenkov Telescope Array
- Estudo de chuveiros atmósféricos e reconstrução de perfis longitudinais para o Cherenkov Telescope Array
- Reconstrução de perfis longitudinais de chuveiros atmosféricos a partir de medições de luz Cherenkov
- Reconstrução do Xmax de chuveiros atmosféricos usando telescópios Cherenkov
- Cosmic-ray measurements with an array of Cherenkov telescopes using reconstruction of longitudinal profiles of air showers
- Separation of iron and proton induced air showers using convolutional neural networks
- Reconstruction of Xmax of air showers using Cherenkov telescopes
- Measuring the depth of shower maximum of extensive air showers using Cherenkov light
- Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to TeV photon emission from the Large Magellanic Cloud
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