RAYOS COSMICOS

Autor: MORALEJO OLAIZOLA ABELARDO.
Año: 2000.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA .
Centro de realización: FACULTAD DE CC FISICAS, UCM.

Resumen: La Astronomía gamma se ocupa del estudio del Universo en la zona del espectro electromagnético correspondiente a energías mayores o del orden de 1 Megaelectrón-voltio. Desde el punto de vista astrofísico puede definirse este campo como el estudio del Universo "no térmico", dado que las energías implicadas descartan el origen térmico de la radiación. La Astronomía gamma se divide convencionalmente en tres rangos: alta energía (hasta 100 GeV), muy alta energía (de 100 GeV a 100 TeV) y ultra-alta energía(más de 100 TeV). En los dos últimos las observaciones no pueden realizarse desde satélites debido a su limitada área efectiva y a los extremadamente bajos flujos emitidos incluso por las fuentes gamma más intensas. En el rango de muy alta energía la técnica de detección más empleada es la de observación de la luz Cherenkov producida por las cascadas de partículas iniciadas por los fotones gamma al entrar enla atmósfera. El detector AIROBICC es un detector Cherenkov de gran aceptancia que forma parte del experimento HEGRA (High Energy Gamma Ray Astronomy), situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos(La Palma). HEGRA consta también de una matriz de detectores de centelleo y de un sistema de seis telescopios Cherenkov. El umbral energético de AIROBICC para fotones gamma es de 15 TeV. La memoria presentada trata de la calibración del detector AIROBICC y de la matriz de centelleadores, y del análisis de los datos registrados conjuntamente por ambos a lo largo de cinco años de observaciones (1994-1999). Se han seleccionado 197 fuentes galácticas y extragalácticas que por diversas razones se consideran candidatos a emisores gamma de muy alta energía. Se ha investigado la posible emisión continua o esporádica de estos objetos, considerados como fuentes puntuales, sin haber encontrado en ninguno de los dos casos señales estadísticamente significativas sobre las fluctuaciones del fondo isótropo de rayos cósmicos. Uno de los mayores excesos observados corresponde a la Nebulosa del Cangrejo, la candela estándar y la fuente más intensa conocida en este rango de energías, pero su significancia es tan solo 2.3 desviaciones estándar. Los límites superiores al flujo obtenidos (al 90% de nivel de confianza) son enmedia de 1.3 veces el flujo de la Nebulosa del Cangrejo(1=crab). También se han obtenido límites absolutos al flujo medio de cualquier fuente puntual situada dentro del campo de visión de AIROBICC que varían entre 6 y 10 crabs. Se ha intentado mejorar la sensibilidad del análisis realizado mediante la aplicación a AIROBICC de un método de discriminación del fondo de rayos cósmicos(método LES) propuesto por otros autores. Debido a que el método sólo es aplicable a energías muy superiores al umbral de AIROBICC, y a que se requiere unas condiciones de observación óptimas (lo que reduce a la mitad la estadística total disponible), los limites superiores al flujo obtenidos con este procedimiento no mejoran los ya citados.

Autor: DIEGO RODRIGUEZ JOSE M..
Año: 1999.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En esta tesis se ha efectuado un estudio del Fondo Cósmico de Microondas FCM a través de 2 tipos de análisis distintos. Un primero basado en la función de participación y un segundo en el cual se estudia la rugosidad del FCM. En el trabajo hecho con la función de partición se desarrollaron tres métodos nuevos para analizar el FCM. El primer método utilizaba la función de partición como un modo de caracterizar el FCM en diferentes escalas e incluyendo información concerniente a los distintos momentos. Se efectuó un análisis de máxima verosimilitud con el fin de buscar los mejores parámetros (índice espectral y amplitud del espectro del FCM) que ajustaban el modelo del FCM a los datos DMR del satélite COBE. Los resultados mostraron ser compatibles con lo obtenido por otros grupos. El segundo método se centro en la búsqueda de características fractales en los datos de COBE. En esta parte del trabajo se concluyo que estos datos no arrojaban evidencia de que pudiesen ser fractales. El último método buscó posibles señales no-gaussianidad. El trabajo llevado a cabo con la rugosidad del FCM llego a conclusiones similares al trabajo anterior referentes a los valores del índice espectral y amplitud del espectro del FCM. No obstante en este trabajo se apunta la ventaja de este método frente a otros en el caso de señales conalta señal/ruido pues el resultado de vuelve independiente de la amplitud del especro. Ambos trabajos mostraron la utilidad de estos métodos novedosos para futuros datos del FCM. Aparte del estudio del FCM, también se estudiaron los cúmulos de galaxias con datos recientes en el óptico y rayos-X así como con datos simulados de futros experimentos milimétricos en los cuales se estudiara el efecto Sunyaev-Zel'dovich (ESZ). Combinando datos ópticos y de rayos-X se obtuvieron unos límites muy robustos para parámetros cosmológicos tales como la densidad del universo o la cosntante cosmológica. También se obtuvieron resutlados muy interesants en las leyes de escala en cúmulos de galaxías (relaciones L-T y T-M). Este trabajo mostró la importancia de combinar datos provenientes de diferentes experimentos. La combinación de dichos datos redundó en una reducción significativa en la degeneración de los parámetros del modelo describiendo los cúmulos de galaxias. Con el mejor modelo obtenido en este trabajo se realizaron posteriormente predicciones de la detección del ESZ. Estas predicciones han mostrado que futuros experimentos del CMB supondrán una fuente de estudio muy importante en el campo de los cúmulos de galaxías a través del ESZ. Con los datos del ESZ se podrán hacer trabajos similares a los practicados con datos de rayos-X aunque los mejores resutlados se obtendrán de la combinación de datos de rayos-X con datos del ESZ.

Autor: PORTOCARRERO PIMENTEL CIRO EDWIN.
Año: 1998.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: En este trabajo se presentan resultados obtenidos por simulación de un estudio acerca de las propiedades diferenciadoras de la luz Cherenkov producida en cascadas atmosféricas extensas iniciadas por rayos y por protones. El amplio rango de energías primarias considerado (10 elevado a la -2 y 10 elevado a 4 TeV), cubre los intervalos de mayor interés para telescopios de rayos gamma instalados en tierra, incluyendo el intervalo comprendido entre el límite superior accesible a los satélites y la energía umbral de los actuales telescopios Cherenkov. stos estudios han sido realizado en varios niveles de observación situados a profundidades atmosféricas que van desde los 500 g/cm2 hasta el nivel del mar. Para el rango de energía 10 elevado a la -2 -10 TeV (rango de telescopios Cherenkov) se han determinado los desarrollos laterales de luz Cherenkov. Se ha cuantificado el efecto de la aceptancia angular del telescopio (campo total de visión 2.8 grados) sobre la densidad de luz. Se han estudiado con mucho detalle las fluctuaciones de la densidad radial de luz. Se ha calculado la cantidad total de fotones Cherenkov dentro de un radio de 150 metros alrededor del eje de las cascadas y se ha estudiado su dependencia con el tipo de primario, con la energía y la profundidad del nivel de observación. Finalmente se ha estimado el área efectiva de un telescopio Cherenkov de 25 m2 para varias condiciones de trigger. Estos resultados muestran la conveniencia de instalar los telescopios Cherenkov a gran altitud. Para el rango de energías comprendido entre 1 TeV y 10 elevado a la 4 TeV aparte del estudio de los desarrollos laterales de luz Cherenkov y sus correspondientes fluctuaciones, se ha llevado a cabo otro, muy detallado, de las correlaciones entre los parametros de la cascada y algunos de los observables en tierra. A partir de estos resultados se han investigado las potencialidades de tres métodos de discriminación de cascadas hadrónicas. En primer se investiga la posible ampliación del rango de aplicabilidad del método "LES", en segundo lugar se cuantifica e investiga la aplicabilidad del método de "PENDIENTES" y finalmente se propone otro nuevo "LES EXTERNO" el cual presenta grandes posibilidades discriminación.

Autor: BARREIRO VILAS RITA BELEN.
Año: 1998.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: CIENCIAS .

Resumen: La radiación cósmica del fondo de microondas (RCFM) es una de las herramientas más poderosas de las que dispone la Cosmología en la actualidad. En esta tesis se presenta la aplicación de técnicas de análisis novedosas a datos de dicha radiación, como los que se obtendrán con los satélites MAP y Planck. En particular se hace un estudio de las propiedades geométricas de los máximos y regiones de la RCFM, mostrando que algunas de estas cantidades son especialmente útiles para discriminar entre distintos modelos del Universo así como para testar la gaussianidad de las anisotropías. Por otra parte se presentan dos métodos para el tratamiento y reconstrucción de los mapas de la RCFM. El primero de ellos se basa en técnicas de "wavelets", mientras que el segundo introduce un método de máxima entropía para la separación y reconstrucción de las distintas componentes del cielo de microondas.

Autor: CORTINA BLANCO JUAN.
Año: 1997.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA ATOMICA, MOLECULAR Y NUCLEAR PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA ATOMICA Y NUCLEAR.

Resumen: Se presentan los resultados de la medición del espectro y la composición química de los rayos cósmicos en la región energética de 300 TeV a 30 PeV con el detector HEGRA. Mediante una simulación de Monte Carlo, se han desarrollado nuevos métodos para la determinación de la energía primaria de los rayos cósmicos basados en la medida conjugada del número de electrones o la luz Cherenkov de la cascada de partículas producida por el núcleo primario en la átmosfera y de la posición del máximo del desarrollo de la cascada. El cálculo de la energía primaria permite la medida directa del espectro de los rayos cósmicos y la información añadida del máximo de la cascada nos permite estimar la proporción de elementos ligeros en el total de los rayos cósmicos. Los resultados son compatibles con una proporción prácticamente igual de elementos ligeros a pesados en todo el rango de energías considerado.

Autor: BAIXERAS DIVAR CARMEN.
Año: 1981.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA FUNDAMENTAL. FACULTAD DE CIENCIAS. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BARCELONA..

Resumen: EL ESPECTRO DIFERENCIAL EN ENERGIA DE LA COMPONENTE VH (20 MENOR O IGUAL QUE Z MENOR O IGUAL QUE 28) DE LA RADIACION COSMICA EN LAS FUENTES ASI COMO LA CANTIDAD DE MATERIA ATRAVESADA POR LOS IONES COSMICOS Y EL COEFICIENTE DE DIFUSION EN EL MEDIO INTERESTELAR SE HAN OBTENIDO A PARTIR DE LOS VALORES DE LA INTENSIDAD DEL GRUPO DEL HIERRO MEDIDA EN LAS PROXIMIDADES DE LA TIERRA. CON ESTA FINALIDAD SE EXPUSO A LA RADIACION COSMICA UN APILAMIENTO DE LEXAN EN SIONX FALLS (DAKOTA DEL SUR) CUYA BAJA RIGIDEZ MAGNETICA PERMITE REGISTRAR IONES INCIDENTES POCO ENERGETICOS POR LO QUE HAY QUE TENER EN CUENTA LA MODULACION SOLAR. HEMOS APLICADO EL MODELO HOMOGENEO PARA DETERMINAR LAS ABUNDANCIAS DE LA COMPONENTE VH EN LAS FUENTES Y SU ESPECTRO EN ENERGIA QUE SON DE GRAN IMPORTANCIA PARA PODER ESTABLECER LOS MECANISMOS DE SINTESIS Y ACELERACION DE LA RADIACION COSMICA. ASIMISMO LA APLICACION DE ESTE MODELO NOS HA PERMITIDO ESTIMAR LA CANTIDAD DE MATERIA ATRAVESADA. EL COEFICIENTE DE DIFUSION SE HA OBTENIDO A PARTIR DEL MODELO DE DIFUSION.

Autor: CASAS AMETLLER MONTSERRAT.
Año: 1981.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BARCELONA (FACULTAD DE CIENCIAS) (DEPARTAMENTO DE FISICA FUNDAMENTAL) LABORATORIO DE FISICA CORPUSCULAR..

Resumen: ESTUDIO DE LA COMPONENTE VH DE LA RADIACION COSMICA (20 MENOR O IGUAL QUE Z MENOR O IGUAL QUE 28) MEDIANTE EL DETECTOR INERTE POLICARBONATO LEXAN. EL MONTAJE EXPERIMENTAL DEL APILAMIENTO HA PERMITIDO LA EXPLOTACION EN ZONAS CORRESPONDIENTES A DISTINTOS INTERVALOS DE ENERGIA: A) 235 MENOR O IGUAL QUE E MENOR O IGUAL QUE 355 B) 365 MENOR O IGUAL QUE E MENOR O IGUAL QUE 455 C) 465 MENOR O IGUAL QUE E MENOR O IGUAL QUE 555. LA COMPARACION DE LOS RESULTADOS SE HA LLEVADO A CABO EN LO ALTO DE LA ATMOSFERA PARA LO CUAL HA SIDO NECESARIO EL USO DE LA ECUACION DE PROPAGACION SIENDO EL MODELO REGULAR UNA VEZ CORREGIDO MEDIANTE EL TERMINO DE PERDIDA DE ENERGIA EL MAS IDONEO PARA SU RESOLUCION EN ESTE CASO. SE HAN CALCULADO ASIMISMO LOS PARAMETROS DE FRAGMENTACION EN LEXAN Y AIRE A DISTINTAS ENE RGIAS; Y SE HA REALIZADO UN ESTUDIO DE LA FIABILIDAD DE RESPUESTA DEL DETECTOR EN CUANTO A DISCRIMINACION EN CARGA Y DE SU SENSIBILIDAD EN CUANTOA DISCRIMINACION EN MASA.