Sinais de raios cosmicos em detectores de ondas gravitacionais / Signs of cosmic rays gravitational wave detectors

AUTOR(ES)

Denis Borgarelli Tavares

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Um dos fenômenos previstos por Einstein na dedução da relatividade geral foi a existência de pequenas perturbações da métrica que ele nomeou de ondas gravitacionais.Essas ondas ao atravessarem a matéria fazem com que a mesma oscile de acordo com a polarização da onda gravitacional.Esta é a única previsão importante da Relatividade Geral que ainda não foi comprovada completamente.O pequeno sinal gerado pela passagem de uma onda gravitacional em comparação com os ruídos existentes no sistema de detecção torna a sua detecção direta um dos principais desafios da ciência moderna.Neste trabalho estudamos o ruído gerado por raios cósmicos na antena gravitacional Mario Schenberg,localizada na cidade de São Paulo.Medidas do fluxo de múons e hádrons isolados realizadas no hemisfério norte foram utilizadas para calcular o fluxo esperado dessas partículas na cidade de São Paulo.O cálculo da energia depositada no detector de ondas gravitacionais pelos raios cósmicos foi realizado através de simulações de Monte arlo utilizando o Geant4.A passagem de múons e prótons,com diversas energias e alguns ângulos de incidência,pelo prédio e pela esfera ressonante da antena gravitacional,foi simulada.Desenvolvemos um modelo termo-acústico, denominado de multiponto,adequado para calcular as energias depositadas nos modos normais de vibração da esfera a partir da energia depositada na esfera por partículas elementares.om esses resultados calculamos a taxa esperada de sinal de raios cósmicos no principal modo de detecção de ondas gravitacionais,nl=12,do detector Mario Schenberg para temperaturas de operação Tnoise entre 10 -5 e 10 -7 K.Os resultados obtidos mostraram que para a sensibilidade projetada para 4,2K do detector Mário Schenberg a taxa de sinais devido aos raios cósmicos é muito pequena,sendo da ordem de 5 eventos por dia.Porém,quando for atingido o limite quântico,será preciso uma análise mais detalhada do sinal de saída da antena,já que o número de partículas esperado aumenta consideravelmente, alcançando cerca de 250 sinais por dia

ASSUNTO(S)

detectores raios cosmicos cosmic rays gravitational waves detectors ondas gravitacionais

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