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Nuvens moleculares como fontes multi-mensageiras: raios cósmicos, raios gama e neutrinos.

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dc.creator.ID TORRES, L. C. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/8213706019670200 pt_BR
dc.contributor.advisor1 PEREIRA, Luiz Augusto Stuani.
dc.contributor.advisor1ID PEREIRA, L. A. S. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/6956952519697702 pt_BR
dc.contributor.referee1 APONTE, Alejandro Cogollo.
dc.contributor.referee2 ANJOS, Cássia dos.
dc.description.resumo Nuvens moleculares são regiões interestelares formadas por gás e poeira e podem ser estudadas como possíveis fontes multi-mensageiras, emissoras de raios cósmicos, raios gama e neutrinos. Os raios cósmicos são partículas carregadas relativísticas, compostas principalmente por núcleos atômicos, como prótons e partículas alfa, e elétrons. Essas partículas, durante sua propagação pelo meio interestelar, podem interagir com nuvens moleculares, causando várias alterações físico-químicas, como aquecimento do gás e de grãos de poeira e formação e destruição de moléculas. A interação de raios cósmicos com nuvens moleculares gera a ionização do gás interestelar e aumenta a taxa de aquecimento, o que pode alterar a estabilidade da nuvem e facilitar ou inibir o colapso gravitacional, processo crucial para o nascimento de novas estrelas. Além do mais, a interação dos raios cósmicos com nuvens moleculares produz partículas secundárias hadrônicas, eletromagnéticas e muônicas via diferentes processos físicos. O objetivo deste trabalho é investigar os mecanismos físicos de interação de raios cósmicos, de diferentes composições químicas e energias, com uma nuvem molecular típica (massa de 5400 M⊙ contendo átomos de H e C, tamanho de ∼ 4,8 pc e densidade numérica média de ∼ 300 cm−3) através do método de simulação de Monte Carlo Geant4. Assim, a energia depositada em diferentes camadas da nuvem e os espectros de hádrons, raios gama e neutrinos que emergem da mesma são investigados. Muitas nuvens moleculares estão relativamente próximas de remanescentes de supernovas, fontes intensas de raios cósmicos. A nuvem molecular de Perseus pode fornecer um ambiente ideal para estudar como esses eventos violentos impactam as nuvens próximas, enriquecendo o meio interestelar com elementos pesados e energia. Deste modo, investigou-se também a interação de raios cósmicos com a nuvem molecular de Perseus, a qual é uma região de formação estelar localizada na constelação de Perseus, a aproximadamente 1000 anos-luz da Terra. Ela é uma grande nuvem de gás e poeira interestelar, repleta de regiões densas e frias onde novas estrelas estão se formando. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Física. pt_BR
dc.title Nuvens moleculares como fontes multi-mensageiras: raios cósmicos, raios gama e neutrinos. pt_BR
dc.date.issued 2024-12-13
dc.description.abstract Molecular clouds are interstellar regions formed by gas and dust and can be studied as possible multi-messenger sources, emitting cosmic rays, gamma rays, and neutrinos. Cosmic rays are relativistic charged particles, composed mainly of atomic nuclei, such as protons and alpha particles, and electrons. These particles, during their propagation through the interstellar medium, can interact with molecular clouds, causing various physicochemical changes, such as gas and grain heating and molecular formation and destruction. The interaction of cosmic rays with molecular clouds generates the ionization of interstellar gas and increases the heating rate, which can alter the stability of the cloud and facilitate or inhibit gravitational collapse, a crucial process for the birth of new stars. Furthermore, the interaction of cosmic rays with molecular clouds produces hadronic, electromagnetic, and muonic secondary particles via different physical processes. This work aims to investigate the physical mechanisms of cosmic-ray interaction, of different chemical compositions and energies, with a typical molecular cloud (mass 5400 M⊙ containing H and C atoms, size of ∼ 4.8 pc and average number density ∼ 300 cm−3) using the Geant4 Monte Carlo simulation method. Thus, the energy deposited in different cloud layers and the spectra of hadrons, gamma rays, and neutrinos that emerge from the cloud are investigated. Many molecular clouds are relatively close to supernova remnants, which are intense sources of cosmic rays. The Perseus molecular cloud may provide an ideal environment to study how these violent events impact nearby clouds, enriching the interstellar medium with heavy elements and energy. In this way, we also investigated the interaction of cosmic rays with the Perseus molecular cloud, which is a star-forming region located in the constellation Perseus, approximately 1000 light-years from Earth. It is a large cloud of interstellar gas and dust, filled with dense, cold regions where new stars are forming. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/41509
dc.date.accessioned 2025-04-07T13:58:03Z
dc.date.available 2025-04-07
dc.date.available 2025-04-07T13:58:03Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Astrofísica de partículas pt_BR
dc.subject Nuvens moleculares pt_BR
dc.subject Raios cósmicos pt_BR
dc.subject Raios gama pt_BR
dc.subject Neutrinos pt_BR
dc.subject Geant4 pt_BR
dc.subject Particle astrophysics pt_BR
dc.subject Molecular clouds pt_BR
dc.subject Cosmic rays pt_BR
dc.subject Gamma rays pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator TORRES, Luan de Castro.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Molecular clouds as multi-messenger sources: cosmic rays, gamma rays and neutrinos. pt_BR
dc.identifier.citation TORRES, Luan de Castro. Nuvens moleculares como fontes multi-mensageiras: raios cósmicos, raios gama e neutrinos. 2025. 110 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. pt_BR


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