Física de Alta Energia
Instalação do compartimento de Raios Cósmicos no Criosfera 1:
O continente antártico, principalmente a Antártica Central, é um dos melhores ambientes do globo para a observação astronômica e astrofísica dada as concentrações desprezíveis de elementos pesados, tamanho reduzido da atmosfera devido ao achatamento dos polos, direção diferenciada do campo magnético, entre outros. Aproveitando-se destas vantagens, o Criosfera 1 inaugurou em 2014 o primeiro compartimento do CRE@AT (Cosmic Ray Experiment in Antarctica), um consórcio entre o CBPF, a UERJ e o INCT-Criosfera.
A idéia central é de, ao longo dos próximos anos, completar todas as fases previstas para compor o primeiro espectrômetro de raios cósmicos do Brasil, basendo em cintiladores plásticos e fotomultiplicadores multianódicos (MaPMT), operando de forma autônoma e contínua, por verões e invernos,na Antártica Central. Na missão de 2017, a estação Criosfera 1 receberá o upgrade do sistema de monitoramento de fluxo de múons cósmicos em tempo real e, provavelmente na missão de 2018, o experimento vai instalar um sistema autônomo que vai permitir a medida da sua distribuição angular.
O objetivo deste projeto é estudar as correlações entre raios cósmicos e clima num ambiente real e relativamente simples, livre de perturbações urbanas. Esta linha pesquisa, bem atual e interdisciplinar, é motivada por indicações recentes que raios cósmicos atuariam como fonte geradora de núcleo de condensação na formação de nuvens. Para tal a estação Criosfera 1 conta com sensor de radiação solar que será usado para se extrair a cobertura de nuvens da região a partir da deconvolução do movimento solar. Além disso, objetiva-se tornar o Criosfera 1 como parte do Global Cosmic Ray Network.
Figura 1 – Fotografias do experimento CREAT1 com tampa aberta, sua eletrônica, sistema de aquisição de dados e MaPMT.
Na Figura 1é mostrada as partes integrantes do experimento composto por 15 tiras cintilantes lidas por 1 MaPMT organizadas em 5 trios independentes.
Na Figura 2, mostra o diagrama de blocos básico do sistema de detecção de múons no Criosfera 1.
Figura 2 – Diagrama de blocos do sistema de detecção de múons e aquisição de dados no Criosfera 1 em 2016.
A Figura 3 mostra os resultados preliminares do fluxo de múons cósmicos no CBPF e na Criosfera1 com o experimento CREAT1 referente a 4 sistemas independentes que apresentaram comportamento estável.
Figura 3 – Diagrama de blocos do sistema de detecção de múons e aquisição de dados no Criosfera 1 em 2016.
Equipe atual:
coordenador: André Massafferri Rodrigues (CBPF)
estudante de mestrado: Leonardo Guedes (CBPF)
bolsista de capacitação técnica: Marcos Koebcke (CBPF)
