PPGFIS - Mestrado em Física
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Navegando PPGFIS - Mestrado em Física por Autor "Almeida, Leonardo Andrade de"
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Dissertação Análise da variação do período orbital de Kepler-451: candidato a sistema multiplanetário em uma configuração circumbinária(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-15) Faria, Lídia Maria Peregrino de; Almeida, Leonardo Andrade de; https://orcid.org/0000-0002-3817-6402; http://lattes.cnpq.br/7812463045514059; http://lattes.cnpq.br/1569938842942743; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; Fernandez, José Henrique; https://orcid.org/0000-0002-7993-2972; http://lattes.cnpq.br/4207470264780724; Martioli, Eder; https://orcid.org/0000-0002-5084-168X; http://lattes.cnpq.br/2728001193575385Variações do período orbital de sistemas binários podem ser geradas por, por exemplo, emissão de ondas gravitacionais, freamento magnético, transferência de matéria entre as componentes, movimento apsidal, e interação gravitacional com corpos externos, portanto, são cruciais para estudar diversos fenômenos físicos, além da própria evolução do sistema estelar. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal o estudo da variação do período orbital do sistema binário eclipsante Kepler-451. Esse sistema que tem uma órbita cerrada (período orbital de aproximadamente 3h), é composto por uma subanã do tipo B (sdB ) e uma estrela de baixa massa da sequência principal (anã M). Kepler-451 foi observado entre os anos de 2009 a 2024 pelos satélites Kepler e TESS, gerando uma excelente cobertura temporal. Usamos esses dados para medir os instantes dos eclipses primários do sistema e ajustamos uma efeméride linear aos resultados. Os resíduos, também chamados de diagrama (O − C), apresentaram uma variação bastante complexa, com pelo menos duas variações periódicas. Desta forma, analisamos o diagrama (O − C) usando dois modelos: (i) dois e (ii) três corpos circumbinários. Os resultados para as massas mínimas e períodos orbitais obtidos para o modelo (i) foram 1, 87 ± 0, 11 e 2, 35±0, 12 MJ e aproximadamente 400 e 4000 dias, para os corpos mais interno e externo, respectivamente. Quanto aos resultados obtidos pelo modelo (ii) referentes a esses mesmos parâmetros, encontramos 1, 87 ± 0, 10; 1, 89 ± 0, 35 e 3, 66 ± 0, 46 MJ com períodos de aproximadamente 400, 1800 e 4000 dias, para os corpos interno, intermediário e externo, respectivamente. Apesar de preliminar, o nosso resultado para o planeta externo derivado nos dois modelos é completamente inéditoDissertação Análise da variação do Período Orbital de Kepler-451: candidato a sistema multiplanetário em uma configuração circumbinária(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-15) Faria, Lidia Maria Peregrino de; Almeida, Leonardo Andrade de; https://orcid.org/0000-0002-3817-6402; http://lattes.cnpq.br/7812463045514059; http://lattes.cnpq.br/1569938842942743; Martioli, Eder; Fernandez, José Henrique; Mohan, Madras Viswanathan GandhiVariações do período orbital de sistemas binários podem ser geradas por, por exemplo, emissão de ondas gravitacionais, freamento magnético, transferência de matéria entre as componentes, movimento apsidal, e interação gravitacional com corpos externos, portanto, são cruciais para estudar diversos fenômenos físicos, além da própria evolução do sistema estelar. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal o estudo da variação do período orbital do sistema binário eclipsante Kepler-451. Esse sistema que tem uma órbita cerrada (período orbital de aproximadamente 3h), é composto por uma subanã do tipo B (sdB) e uma estrela de baixa massa da sequência principal (anã M). Kepler-451 foi observado entre os anos de 2009 a 2024 pelos satélites Kepler e TESS, gerando uma excelente cobertura temporal. Usamos esses dados para medir os instantes dos eclipses primários do sistema e ajustamos uma efeméride linear aos resultados. Os resíduos, também chamados de diagrama (O − C), apresentaram uma variação bastante complexa, com pelo menos duas variações periódicas. Desta forma, analisamos o diagrama (O − C) usando dois modelos: (i) dois e (ii) três corpos circumbinários. Os resultados para as massas mínimas e períodos orbitais obtidos para o modelo (i) foram 1, 87±0, 11 e 2, 35±0, 12 MJ e aproximadamente 400 e 4000 dias, para os corpos mais interno e externo, respectivamente. Quanto aos resultados obtidos pelo modelo (ii) referentes a esses mesmos parâmetros, encontramos 1, 87±0, 10; 1, 89±0, 35 e 3, 66±0, 46 MJ com períodos de aproximadamente 400, 1800 e 4000 dias, para os corpos interno, intermediário e externo, respectivamente. Apesar de preliminar, o nosso resultado para o planeta externo derivado nos dois modelos é completamente inédito.Dissertação Constraining dark matter signals through indirect detection(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-10-04) Guedes, Letícia Maria Valença; Queiroz, Farinaldo da Silva; https://orcid.org/0000-0002-7141-5532; http://lattes.cnpq.br/9966377792236208; http://lattes.cnpq.br/0246801216139726; Almeida, Carlos Alberto Santos de; Almeida, Leonardo Andrade de; Holanda, Rodrigo Fernandes Lira deIn this work, we briefly review the main ingredients of the Standard Model of particle physics and lay the groundwork for dark matter physics. Although not yet detected, the existence of dark matter is strongly supported by numerous observational evidence in astrophysics. By assuming fundamental characteristics of dark matter particles, inferred from their observed effects, we consider a specific candidate and describe the detection strategies for this case. In particular, we investigate the indirect detection method using gamma-ray lines produced by dark matter annihilation, which are one of the most robust and distinct signals of dark matter, providing a direct window into the nature of its interactions. We develop a framework based on effective field theory to describe the annihilation of dark matter particles into photons and study the detectability of these signals using the Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT) and the High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) telescopes to constrain the parameter space of these effective dark matter interactions. Our results demonstrate that gamma-ray lines can probe dark matter interactions up to the TeV scale, contributing to the ongoing effort to understand the particle nature of dark matter.Dissertação Mathematical and computational modelling of magnetohydrodynamics(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-02-06) Rocha, Gabriel Wendell Celestino; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; Almeida, Leonardo Andrade de; https://orcid.org/0000-0002-3817-6402; http://lattes.cnpq.br/7812463045514059; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; https://orcid.org/0000-0002-3298-402X; http://lattes.cnpq.br/0049111339899544; Machado, Leonardo Dantas; Burkhart, BlakesleyOs sistemas astrofísicos apresentam desafios significativos devido à vasta gama de fenômenos e escalas que abrangem. Os modelos magnetohidrodinâmicos (MHD) são particularmente integrais ao estudo de tais sistemas, com aplicações que abrangem a Astrofísica Estelar, como o vento solar e a magnetoconvecção, até a Astrofísica Extragaláctica, incluindo a modelagem do meio interestelar. As simulações numéricas desempenham um papel crucial no avanço da nossa compreensão desses sistemas complexos, fornecendo previsões aproximadas de seu comportamento sob condições predefinidas. No entanto, as demandas computacionais das equações MHD tornam essencial a obtenção dessas simulações dentro de prazos realistas. Para resolver isso, a maioria dos códigos de simulação MHD avançados são escritos em linguagens de programação de baixo nível, como C, C++ e FORTRAN. Embora poderosas, essas linguagens são desafiadoras de interpretar, o que aumenta as curvas de aprendizado para novos usuários. Além disso, os códigos de simulação existentes geralmente exigem software separado para visualização e análise de dados, adicionando complexidade e atrasando insights. Esta dissertação apresenta um código baseado em Python para simulações MHD astrofísicas que aborda essas limitações, oferecendo uma alternativa acessível e amigável. O código integra ferramentas para visualização e análise em tempo real, permitindo que os usuários monitorem a evolução de suas simulações enquanto elas são executadas. Para minimizar o desperdício de recursos computacionais e esforço do usuário, o código inclui mecanismos automáticos de verificação de erros para identificar parâmetros de entrada e condições iniciais que podem levar a instabilidades numéricas. O desempenho e a precisão do código são validados por meio de problemas de teste padrão, incluindo o tubo de choque Brio-Wu, o vórtice Orszag-Tang e uma onda de explosão esférica MHD. Descrições detalhadas dos algoritmos e metodologias implementadas são fornecidas, destacando o potencial desta ferramenta para agilizar a pesquisa em MHD.