O doutorando do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Raul Ribeiro Prado, recentemente recebeu menção honrosa em solo internacional, mais especificamente na cidade italiana Erice, graças à proposição de uma metodologia para interpretar medidas do número de múons, partículas “irmãs” do elétron, presentes nos chamados “chuveiros atmosféricos”.
A medição de raios cósmicos de altas energias é feita por esses chuveiros, que são cascatas de partículas formadas pela interação dos raios cósmicos com partículas presentes na atmosfera terrestre. Medir esses chuveiros e extrair informações deles é uma tarefa muito complexa. Diversos experimentos já foram realizados para fazer essa medição e possibilitar a descoberta de seus componentes. “Nosso trabalho foi diretamente relacionado ao observatório ‘Pierre Auger’, o maior observatório de medição de chuveiros atmosféricos do mundo, e que está passando por uma fase de upgrade. Serão instalados mais detectores, que possibilitarão medidas ainda mais precisas”, explica Raul.
Dentre os diversos novos detectores que serão instalados no “Pierre Auger”, um deles será capaz de detectar os múons presentes nos chuveiros atmosféricos e, de acordo com Raul, em um futuro breve, essas partículas serão, portanto, estudadas com mais detalhes, já que desempenham importante papel na determinação das propriedades do raio cósmico inicial que gerou o chuveiro. “Embora os múons já tenham sido detectados nos chuveiros, a interpretação da componente muônica é um grande desafio na área de física de partículas. É importante lembrar que estamos trabalhando com partículas primárias que têm energias muito maiores do que aquelas estudadas no LHC*”, afirma o doutorando. “Os modelos que usamos atualmente para descrever as interações nesse regime de energia são muito contraditórios. Estamos extrapolando uma física de partículas que conhecemos em baixa energia, o que gera uma grande incerteza teórica dos modelos atuais. Na prática, temos vários modelos diferentes que trazem resultados discrepantes”.
Para eliminar essa incerteza teórica, Raul, orientado pelo docente do IFSC, Luiz Vitor de Souza Filho, propôs uma nova metodologia para interpretar as diferentes medidas de múons que serão fornecidas futuramente. Os pesquisadores terão como norte os resultados de componente muônica apresentados pelos modelos teóricos já existentes. “Teremos dados para analisar em breve, e precisaremos de um método para interpretá-los, já que temos vários modelos que fornecerão informações diferentes”, explica Raul.
O objetivo final da metodologia é extrair a composição dos raios cósmicos, ou seja, extrair informações relacionadas às partículas que iniciaram os chuveiro atmosférico. Do ponto de vista astrofísico, essas informações são de grande importância. De onde vêm os raios cósmicos, onde eles são gerados e quais os tipos de campos magnéticos eles atravessam são algumas respostas que poderão ser fornecidas graças a informações relacionadas à massa e/ou à composição das partículas componentes dos chuveiros atmosféricos.
Mérito científico
A menção honrosa ao trabalho de Raul foi concedida pela International School of Cosmic Ray Astrophysics (Erice-Itália), uma das mais antigas e mais tradicionais na área de raios cósmicos, e por onde já passaram renomados e notórios físicos, como Ettore Majorana, que propôs o “Férmion de Majorana”.
Prestes a finalizar seu doutorado, que será feito parte na Alemanha, Raul pretende dar sequência ao seu trabalho justamente analisando as medidas da componente muônica dos chuveiros atmosféricos e refinando os modelos teóricos utilizados para essa medição. “Pretendo continuar esse trabalho na Alemanha, onde estudos nessa área são bem conceituados. Se tudo correr bem, em março de 2017 devo finalizar o doutorado”, conclui o pesquisador.
*O Larger Hadron Collider ,ou Grande Colisor de Hádrons, na tradução para o português,é o maior acelerador de partículas do mundo, e tem como principal objetivo obter dados referentes a colisões de partículas
Assessoria de Comunicação- IFSC/USP
