CCET - TCC - Física (bacharelado)

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Abordando a difusão através da aproximação em passeios aleatórios
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-27) Nogueira, Anderson Mateus de Sousa; Corso, Gilberto; 0000-0003-1748-4040; http://lattes.cnpq.br/0274040885278760; http://lattes.cnpq.br/3204497655019221; Araujo, João Medeiros de; 0000-0001-8462-4280; http://lattes.cnpq.br/3061734732654188; Costa, Carlos Alexandre Nascimento da; http://lattes.cnpq.br/5539897009552607
Este trabalho inicia-se com uma introdução teórica a conceitos básicos de processos estocásticos. Partimos para explorar as propriedades dos passeios aleatórios discretos, estabelecendo a base para a compreensão de sua transição para o movimento browniano e suas conexões com o fenômeno da difusão. Serão destacadas diversas propriedades básicas que surgem nos modelos mais simples, dada sua importância para analisarmos tanto os comportamentos emergentes quanto as aplicabilidades de tais modelos. Por fim, ilustraremos como é possível utilizar esse tipo de modelagem para aproximar fenômenos difusivos, um comportamento que surge naturalmente a partir desses modelos.
An introduction to Large-scale Structure Formation
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-05) Silva Neto, Jacinto Paulo da; Queiroz, Farinaldo da Silva; Silva, Raimundo; Rodrigues, Jamerson
The present work presents a simplified approach on studies of large-scale structure formation. It is studied how large-scale structures such as galaxies and galaxy clusters form, evolve and are distributed in the universe. Evidence for the existence of Dark Matter are also addressed so highlight its relevance as one of the main ingredients of this process. Finally, we give a more quantitative description via the so called Matter Power Spectrum that allows us to calculate the distribution of matter in the current universe where observations indicate the existence of a huge abundance of Cold Dark Matter and a bit of Hot Dark Matter.
Análise asterossísmica de estrelas do tipo solar e gigantes vermelhas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-02) Rocha, Gabriel Wendell Celestino; Rocha, Gabriel Wendell Celestino; Rocha, Gabriel Wendell Celestino; Nascimento Júnior, José Dias do; 0000-0001-7804-2145; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584; 0000-0002-3298-402X; http://lattes.cnpq.br/0049111339899544; Castro, Matthieu Sébastien; 0000-0002-1332-2477; http://lattes.cnpq.br/3330710354856664; Costa, Jefferson Soares da; 0000-0002-9830-0495; http://lattes.cnpq.br/9175100603360900
Desde o advento das missões fotométricas baseadas no espaço, como CoRoT e Kepler da NASA, a asterosismologia adquiriu um papel central em nossa compreensão sobre a física estelar. A missão TESS, especialmente, ainda está liberando excelentes observações fotométricas que contêm uma grande quantidade de informações ainda não investigadas. Para explorar todo o potencial desses dados, ferramentas de análise sofisticadas e robustas são agora essenciais, para que possam ser obtidas restrições adicionais da estrutura estelar e modelos evolutivos. Além disso, extrair propriedades asterossísmica detalhadas para muitas estrelas pode gerar novos insights sobre suas correlações com propriedades e dinâmicas estelares fundamentais. O presente trabalho apresenta uma investigação abrangente sobre a análise asterossísmica de estrelas do tipo solar e gigantes vermelhas, com o objetivo de estimar métricas asterossísmicas e parâmetros estelares. O estudo abrange a integração de técnicas de análise de dados com asterosismologia para extrair insights significativos dos dados observados. Em resumo, este trabalho combina as áreas de Análise de Dados e Asterosismologia para desenvolver duas rotinas em Python, pyREFPA e pyRMGAP. Essas rotinas utilizam dados das missões Kepler e TESS para estimar métricas asterossísmicas, parâmetros estelares e parâmetros asterossísmicos globais para estrelas do tipo solar e gigantes vermelhas. Embora os resultados obtidos por ambas as rotinas mostrem resultados promissores, eles também destacam a presença de certos erros que requerem mais investigação e refinamento. No geral, este trabalho estabelece as bases para futuros avanços no campo da análise asterossísmica e fornece uma contribuição valiosa para nossa compreensão dos interiores estelares.
Análise de campo magnético e de atividade cromosférica em estrelas subgigantes observadas por espectropolarimetria
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12) Amorim, Larissa Luciano; Costa, Jefferson Soares da; Costa, Francys Anthony da; Castro, Matthieu Sebastian
O estudo do magnetismo dos astros tem se destacado nos últimos anos napesquisa de estrutura e evolução estelar. O campo magnético e a atividade cro-mosférica são os principais objetos de estudo dessa área. O objetivo central dessetrabalho é compreender o comportamento dessas grandezas em estrelas subgigantese como elas se relacionam entre si. Neste sentido, para obter as informações relativasao campo magnético, utilizamos a técnica de deconvolução em mínimos quadradospara gerar perfis dos parâmetros de Stokes I e V, através dos quais determinamoso campo magnético longitudinal. Analisamos também os espectros estelares, maisprecisamente as linhas H e K do Ca II, para calcular o índice S, um índice de ati-vidade cromosférica. Em nossa investigação, nos deparamos com outros grupos deestrelas, como T Tauri. Estes se destacaram devido às medidas elevadas de tempe-ratura, campo magnético e índice S, em decorrência disto foram separados da nossaamostra de interesse e estudados separadamente. Para as estrelas subgigantes nossoestudo concluiu que há uma relação direta de crescimento entre o índice S e o campomagnético.
Análise espectropolarimétrica de Kappa1 Ceti: determinando o campo magnético e a atividade cromosférica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-05-18) Gonçalves, Bernardo Forton Odlavson; Nascimento Júnior, José Dias do; Nascimento Júnior, José Dias do; Costa, Jefferson Soares da; Castro, Matthieu Sébastien
Kappa1 Ceti é uma estrela análoga solar que atualmente está em um momento crítico por apresentar a mesma idade que o Sol tinha quando a vida surgiu na Terra. Esta análoga solar tem massa muito próxima a do Sol e idade determinada. Nosso conhecimento com relação à evolução do campo magnético das estrelas análogas solares é bastante limitado. Existe apenas um número reduzido de análogas solares brilhantes que se encontram na faixa de idade de Kappa1 Ceti. Um dos desafios do campo de pesquisa das análogas jovens é o de encontrar outras estrelas com parâmetros tão próximos aos do Sol como os de Kappa1 Ceti. Neste trabalho utilizamos o método do Least-Squares Deconvolution (LSD) para calcularmos os parâmetros de Stokes I e V. Também calculamos o índice de atividade cromosférica (S-index) e o período de variação deste índice. Utilizamos o periodograma Lomb-Scargle para encontrar o período de oscilação do S-index. O campo magnético e a atividade cromosférica são calculados, respectivamente, através da construção de perfis LSD dos parâmetros de Stokes I e V e através das linhas H e K de Ca II do espectro de nossa análoga solar.
Análise qualitativa do método de inversão completa das formas de onda no domínio do tempo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-11-28) Silva, Suzane Adrielly; Araújo, João Medeiros de; Araújo, João Medeiros de; Corso, Gilberto; Bezerra, Claudionor Gomes
Um dos grandes desafios da ciência moderna é obter boas imagens de subsuperfície de forma indireta, tendo em vista que muitas vezes a forma direta de observar tal superfície é inviável. Podemos citar alguns exemplos que utilizam processos indiretos de imageamento, tais como: Ultrassonografia, Tomografia, Imageamento Sísmico, entre outros. A semelhança entre esses métodos advêm da forma utilizada para obter a imagem. Em todos os exemplos citados a região de interesse é submetida à algum tipo de onda, que penetra no meio (corpo) e sofre reflexões, refrações, etc. Tais fenômenos podem ser detectados graças à receptação dessas ondas por sensores. Neste trabalho abordamos o problema de Imageamento Sísmico, detalhando algumas das etapas mais importantes da técnica, que é a mais utilizada pela indústria de Petróleo para imagear subsuperfícies, em busca de reservatórios de óleo e gás. Este trabalho se trata de uma análise geral da metodologia FWI no domínio do tempo, desde a formulação matemática até uma aplicação computacional. No desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o Método das Diferenças Finitas para discretizar a equação da onda acústica, supondo o campo de onda sendo exclusivamente acústico. Também foi utilizado o Método do Gradiente Descendente para atualizar o modelo de velocidades. Usamos inicialmente um modelo de velocidades suave que supomos estar próximo do modelo real e o reconstruímos iterativamente até obter um modelo mais realístico. Foi utilizado o Método Adjunto para calcular o gradiente da função objetivo. A análise desenvolvida neste trabalho foi dividida em três partes: análise da qualidade da imagem de subsuperfície reconstruída perante mudança na quantidade de disparos; a mesma análise, agora perante mudança na quantidade de iterações; e análise do tempo de execução de cada configuração. Podemos a partir desse estudo, levantar uma análise quantitativa dos parâmetros do modelo, observando o que chamamos de “ponto ótimo”, o ponto em que encontramos a solução m que minimiza nossa função erro.
Análise wavelet em curvas de luz de binárias eclipsantes da missão Kepler
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-06-26) Pinto, Igor Hugo Barbosa; Medeiros, José Renan de; Suzierly Roque de Lira Araújo; Leão, Izan Castro; Araújo, Suzierly Roque de Lira
As estrelas binárias formam um ótimo laboratório da astronomia observacional para o estudo de variabilidade e evolução estelar. Este trabalho descreve o processo tomado para analisar sistemas binários da missão Kepler, KIC 8111622 e KIC 8197761, previamente reportados na literatura. Ambos os sistemas possuem variabilidade, além dos eclipses. O primeiro sistema apresenta rotação e atividade magnética, com período de rotação de P = 6,41 dias, e o segundo demonstra característica de uma pulsante do tipo Doradus, indicando pulsação de P = 0,95 dias. Para essas binárias eclipsantes, foram realizados os diagramas de fase. O procedimento wavelet tem se mostrado cada vez mais interessante no estudo da variabilidadede estelar, pois ele nos permite analisar dados com uma riqueza de detalhes e identificar comportamentos distintos para os diferentes fenômenos associados às estrelas. Através desse procedimento, foram calculados os mapas wavelet locais (entendido como sendo a distribuição de energia do sinal no decorrer do tempo) e os espectros globais (integração temporal do mapa local), com o intuito de analisar a variabilidade além dos eclipses e determinar periodicidades relacionadas à rotação e atividade magnética, como também à pulsação desses sistemas. A wavelet Morlet de 6a ordem foi aplicada para gerar esses mapas, pois ela fornece uma ótima resolução em tempo e frequência.
Análises de Fourier e Wavelet para o estudo de variabilidade estelar e trânsito planetário em curvas de luz da missão TESS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-30) Melo, Paola Gessy Oliveira de; Leão, Izan de Castro
Os métodos computacionais são ferramentas essenciais para o tratamento de vários problemas na astrofísica. No presente Trabalho de Conclusão de Curso, analisamos quatro curvas de luz provenientes da missão espacial TESS e estudamos as varabilidades estelares e os trânsitos planetários presentes nessas curvas de luz. Nossa análise é baseada em métodos relacionados com transformadas integrais, especificamente os periodogramas FFT e Lomb-Scargle, bem como a Transformada wavelet. A análise em tempo-frequência das curvas de luz estelares, utilizando a transformada wavelet, foi uma prática essencial para um estudo aprofundado na identificação de rotação, trânsitos planetários e assinaturas de pulsação das estrelas. Aplicamos a transformada wavelet Morlet de 6ª ordem, a qual fornece uma alta resolução de tempo e frequência. Ao empregar a transformada \textit{wavelet} no sinal, obtemos os espectros de potência wavelet local e global. Em particular, a transformada wavelet é uma ferramenta muito útil principalmente no estudo de sinais não-estacionários. De modo geral, essa técnica permite uma análise mais clara das assinaturas de variabilidade associadas a fenômenos estelares se comparada com outras técnicas. Detectamos períodos de rotação estelares em determinadas curvas de luz analisadas, bem como identificamos padrões de batimento no mapa wavelet local de estrelas que apresentam pulsação. Também analisamos os trânsitos em duas curvas de luz que indicam a presença de exoplanetas, obtendo parâmetros básicos, tais como os períodos orbitais do planeta e a profundidade e duração dos trânsitos. Os resultados apresentados no presente trabalho foram comparados com resultados da literatura, estando essencialmente em acordo com os últimos. Em comparação com a maioria desses trabalhos, nossos resultados acrescentam a técnica em wavelet como uma contribuição adicional que enriquece a interpretação dos mesmos.
Anomalous Nernst Effect em fitas magnéticas à base de Co produzidas por Melt Spinning
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-15) Oliveira, Sophie Ametista de; Correa, Marcio Assolin; https://orcid.org/0000-0002-8904-4151; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; https://lattes.cnpq.br/1701439199196765; Bohn, Felipe; https://orcid.org/0000-0002-5907-4106; http://lattes.cnpq.br/9522788035526763; Morais, Artur de; https://orcid.org/0009-0008-5742-1929; http://lattes.cnpq.br/7549590777621384
O Anomalous Nernst Effect (ANE) é um efeito termomagnético com grande aplicabilidade para o desenvolvimento de sensores com baixo consumo de energia e tamanhos reduzidos para o uso em tipos diversos de sistemas. Nesse contexto, estudos têm sido conduzidos para avaliar as propriedades magnéticas de diversas ligas metálicas a fim de verificar seu comportamento quando sujeitas às condições necessárias para a observação do ANE. Embora o estudo desse efeito seja feito de maneira recorrente há décadas, poucas referências podem ser encontradas na literatura sobre a sua ocorrência em fitas magnéticas amorfas, de modo que elas representam um campo pouco explorado e potencialmente de grande interesse para o desenvolvimento de sensores magnéticos ou termopilhas. Partindo dessa premissa, o presente trabalho se propõe a fazer uma caracterização abrangente e aprofundada no que diz respeito às propriedades magnéticas e termomagnéticas de fitas de Fe3Co67Cr3Si15B2 produzidas a partir do método de Melt Spinning. A espessura e largura das fitas foram medidas e verificadas em estudos anteriores, bem como sua temperatura de Curie e temperatura de cristalização, de modo que este trabalho se dedica à medição da magnetização das fitas e do sinal do ANE que pode ser obtido a partir delas. No que diz respeito às medidas de magnetização, foi utilizado um aparelho de VSM e medidas foram feitas em um intervalo de 90° para observar possíveis variações nas curvas de magnetização e os resultados revelaram a presença de uma anisotropia de forma nas fitas que, embora não possua um valor alto devido ao caráter estrutural amorfo das fitas, ainda foi o bastante para interferir nas medições. Já as medidas do ANE foram feitas utilizando um equipamento homemade, utilizando um eletroímã para geração do campo magnético e um micro-Peltier para gerar o gradiente de temperatura necessário para a observação do efeito; elas revelaram uma dependência linear da voltagem observada em relação ao gradiente de temperatura imposto sobre as fitas e o formato das curvas do ANE apresentou grandes semelhanças com as curvas obtidas no VSM, apontando para a relação característica entre o ANE e a magnetização. Por fim, foi observado o comportamento do ANE para a associação de múltiplas amostras de fitas em paralelo, um passo importante para o estudo das aplicações das fitas de Fe3Co67Cr3Si15B12 como termopilhas.
Aplicação de técnicas elementares de machine learning à Física
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-07-22) Souza, Nathane Vitória de Lima e; Macrì, Tommaso; Viswanathan, Madras Viswanathan Gandhi; Canabarro, Askery
Avanços recentes impulsionaram, uma vez mais, os investimentos na área de deep learning, que é um subconjunto da grande área de inteligência artiﬁcial. A versatilidade desse método possibilita que ele tenha aplicabilidade tanto comercial quanto acadêmica.O presente estudo teve por objetivo avaliar o desempenho de técnicas de deep leaning na resolução de dois problemas físicos, sendo eles a previsão de temperaturas na cidade do Natal/RN e a estimativa dos estados fundamentais de uma partícula sujeita à diversas funções potenciais, em uma dimensão. Para isso, utilizou-se o API Keras - uma plataforma de programação em Python, que possibilita a implementação de redes neurais artiﬁciais. Para o primeiro sistema, foi usada uma arquitetura de camadas do tipo recurrent. Veriﬁcou-se que o custo permaneceu alto durante a validação e que a rede sofreu overﬁtting signiﬁcativo. Já no segundo problema, a arquitetura escolhida consiste em camadas do tipo Dense empilhadas. Os valores reais do estado fundamental para cada potencial gerado foram comparados às previsões da rede. O resultado obtido indica que houve overﬁtting e mostra que, apesar do grande poder de representação das redes neurais, a rede em questão teve diﬁculdades em realizar o ajuste nos casos onde a função que descreve o estado fundamental apresentou maior heterogeneidade.
Aplicações de dinâmica molecular
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-03) Dantas, Pablo Gullith de Melo; Machado, Leonardo Dantas; 0000-0003-1221-4228; http://lattes.cnpq.br/9253069541351708; http://lattes.cnpq.br/5925796814891471; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; Bezerra, Claudionor Gomes; 0000-0001-9660-2142; http://lattes.cnpq.br/5085046065890176
O presente trabalho de conclusão de curso apresenta uma introdução sobre a área da Física Computacional conhecida como Dinâmica Molecular, uma área que nos apresenta procedimentos de simulações que consistem na observação computacional das propriedades de equilíbrio e transporte de um sistema clássico de muitos corpos, estes obedecendo as leis da Mecânica Clássica, descrevendo a variação do comportamento molecular como função do tempo. Neste trabalho, busca-se mostrar os fundamentos do método da Dinâmica Molecular, suas aplicações e implementações. Alguns exemplos serão mostrados e discutidos no presente trabalho, para que possamos fixar de uma maneira mais clara como funciona esse tipo de simulação.
Átomos de Rydberg e bloqueio de dipolo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-06-13) Silva, Leandro de Andrade; Macrì, Tommaso; Anselmo, Dory Hélio Aires de Lima; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi
Os átomos de Rydberg são partículas altamente excitadas, com número quântico principal grande, n >~ 10. Essas partículas apresentam propriedades exageradas como: raio de órbita grande, crescendo com n^2 ; energia de ligação fraca, decrescendo com 1/n^2 ; período de órbita longo, aumentando com n^3 . O estudo de sistemas quânticos realizado com átomos de Rydberg tem demonstrado grande relevância na descoberta de muitos fenômenos e diversas aplicações em áreas da física, tais como óptica quântica e informação quântica. Neste trabalho, estudaremos as propriedades dos átomos de Rydberg que interagem com um campo eletromagnético externo. Estudaremos o efeito de bloqueio de dipolo quando, pelo menos, dois átomos de Rydberg interagem entre si por meio do potencial de van der Waals forte.
Campos magnéticos de estrelas G-K e Dividing Lines no Diagrama HR
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Silva, Marina Tatiane Ribeiro da; Costa, Jefferson Soares da
Investigamos o campo magnético superficial de 35 estrelas dos tipos espectrais G e K. Na nossa amostra, 14 estrelas são conhecidas na literatura por apresentarem sinais moderados a fortes de atividade magnética. 7 estrelas aparentam não ter passado pela mistura termohalina, o que poderia ser devido à presença de um campo magnético forte. Posteriormente, observamos 14 estrelas muito brilhantes que nos permitiram melhorar nossa habilidade com a espectropolarimetria. Por fim, analisamos a existência de dividing lines no diagrama Hertzsprung-Russell. Utilizando os dados dos espectropolarímetros NARVAL e ESPaDOnS, foi possível detectar a polarização circular dentro das linhas de absorção fotosféricas de nossos alvos. Aqui, usamos o método de Deconvolução em Mínimos Quadrados (LSD) para criar perfis médios de Stokes V com alta razão sinal- ruído. Então, detectamos o campo magnético e avaliamos sua relação com as dividing lines no diagrama HR. A presença da dividing line no diagrama HR faz com que as estrelas tardias sejam divididas em dois grupos. À esquerda, encontramos estrelas do tipo solar, com estrutura atmosférica composta por cromosfera, região de transição, coroa e ventos de tipo solar. À direita, podemos encontrar estrelas com extensa cromosfera e ventos massivos e frios. Determinamos, indubitavelmente, o campo magnético superficial de 3 estrelas da nossa amostra e concluímos que outras 18 delas não mostram detecção de atividade magnética. As estrelas magnéticas estão situadas à esquerda da dividing line, enquanto as estrelas não-magnéticas se encontram à direita da linha, mostrando evidências de afiliação entre o comportamento do campo magnético e a dividing line.
Condições de transversalidades na mecânica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-13) Faria, Yuri Medeiros de; Salles, Mário Otávio; Feitosa, Carlos Chesman de Araujo; Salazar, Hector Leny Carrion
Neste trabalho nós mostramos a dedução da equação de Euler-Lagrange e das condições de transversalidade em um contexto geométrico. Para isto, consideramos um funcional F, medindo algum aspecto físico do nosso sistema, como uma “função" sobre o conjunto de todas as possíveis soluções φ(t) = (t, q(t), q̇(t)) que descrevem o desenvolvimento do sistema. Para gerar este conjunto, dada uma curva φ(t), compomos esta com dois grupos a um parâmetro de funções, φ{Q, Ɛ} à esquerda e φ^{ −1}{I, Ɛ} à direita, e geramos uma família de curvas φƐ (t) = φ{Q, Ɛ} ◦ q ◦ φ^{−1}_(I, Ɛ} (t). A primeira composição gera variações verticais e a segunda uma gera variações horizontais. Para escolher a solução φ(t) = (t, q(t), q̇(t)) que será candidata para solução ótima do nosso problema, usamos o princípio variacional F'[φ] = 0.
Correção relativística em curvas de rotação de galáxias
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-16) Silva Junior, Ramon de Oliveira; Batista, Ronaldo Carlotto; http://lattes.cnpq.br/5095922628876092; http://lattes.cnpq.br/4043657327648182; Medeiros, Léo Gouvêa; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; Silva Junior, Raimundo; http://lattes.cnpq.br/2680905746363331
A matéria escura é uma das grandes incógnitas do mundo da ciência. Sua existência é evidenciada como necessária para explicar fenômenos astrofísicos e cosmológicos relacionados às forças gravitacionais. Entretanto, sua composição é desconhecida por não apresentar interações não gravitacionais com partículas do modelo padrão. Ela foi proposta para explicar evidências de falta de massa no universo, como no caso das curvas de rotação em galáxias espirais, onde a velocidade de rotação das das estrelas e do gás observada é maior que a esperada de acordo com a massa visível. Neste trabalho, buscamos estudar o problema da matéria escura em curvas de rotação de galáxias espirais usando o modelo da esfera isotérmica rebaixada e avaliamos suas possíveis correções relativísticas devido à correção na energia cinética do sistema. Para determinar as curvas de rotação, resolvemos numericamente, com simetria esférica, a equação de Poisson, com a densidade de matéria escura dada pela função de distribuição de velocidade das partículas. Para realizar uma análise realista das correções relativísticas, ajustamos os parâmetros do modelo para descrever os dados observacionais de oito galáxias do catálogo SPARC, com massas totais da ordem de 10^{9}M_{⊙}, 10^{10}M_{⊙} e 10^{11}M_{⊙}. Então, tomamos a correção relativística de primeira ordem da energia cinética que, por sua vez, corrige a função de distribuição. Verificamos que o modelo da esfera isotérmica rebaixada clássico descreve satisfatoriamente os dados de curvas de rotação das galáxias analisadas e que, mesmo para a galáxias mais massivas, que tem velocidade de rotação máxima de cerca de 300 km/s, a correção relativística é muito pequena em toda a extensão do halo. Finalmente observamos que a correção relativística seria relevante apenas para velocidades de rotação da ordem de 1000 km/s. Não há galáxias espirais conhecidas com tamanha velocidade de rotação, mas essa é a escala da dispersão de velocidades de galáxias em aglomerados de galáxias, o que sugere que a distribuição de velocidades das partículas de matéria escura nesses objetos pode ser ligeiramente modificada devido a efeitos relativísticos.
Determinação automática dos parâmetros atmosféricos a partir de espectros estelares
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-28) Gomides, Mayara Kalita Moura; Martins, Bruno Leonardo Canto
A parametrização estelar trouxe uma série de avanços para Astrofísica Estelar, mas determinar os parâmetros físicos com boa precisão é um problema bastante complexo. Grande parte desses parâmetros físicos são obtidos diretamente da análise espectral. Essa análise é feita a partir de diferentes medidas no espectro estelar. A principal, é a medida da largura equivalente (LE) de linhas metálicas. O procedimento mais comum para medir as LEs de linhas espectrais é usar rotinas interativas no IRAF. Atualmente há um grande número de códigos computacionais que auxiliam na determinação de parâmetros físicos fundamentais da atmosfera estelar, como por exemplo: MOOG, SPECTRUM, Turbospectrum, dentre outros. Esses programas, no entanto, são desenvolvidos para executar tarefas específicas e nenhum deles executa todo o processo de síntese espectral e a obtenção dos parâmetros atmosféricos. Neste trabalho apresentamos uma única e precisa ferramenta automática que criamos e será utilizada na determinação de parâmetros físicos fundamentais da atmosfera estelar, tais como temperatura efetiva, gravidade superficial, velocidade microturbulenta e metalicidade. A ferramenta poderá diminuir, de forma considerável, o tempo necessário para a caracterização física de uma amostra de estrelas. Com esta ferramenta em mãos, aplicamos a técnica da síntese espectral para uma amostra de estrelas evoluídas do aglomerado estelar NGC 2345.
Dinâmica cosmológica: da inflação ao reaquecimento - uma modelagem da evolução do universo primordial
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-19) Bezerra Sobrinho, Jeremias; Medeiros, Léo Gouvêa; https://orcid.org/0000-0003-1483-6151; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; 0000-0003-2183-4488; http://lattes.cnpq.br/7800453017015689; Orazi, Emanuele; https://orcid.org/0000-0003-2698-1831; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Batista, Ronaldo Carlotto; https://orcid.org/0000-0002-7655-8719; http://lattes.cnpq.br/5095922628876092
Os dados observacionais mais recentes corroboram o modelo de Starobinsky como um dos candidatos mais fortes na descrição de um regime inflacionário. Motivados por esse sucesso, as extensões do modelo de Starobinsky têm se tornado cada vez mais recorrentes na literatura. A justificativa teórica para isso é bem fundamentada: gravidades de ordem superior surgem na física de altas energias na busca pela completude ultravioleta da relatividade geral. Neste trabalho, propomos investigar a inflação devido à extensão do modelo de Starobinsky caracterizada pela inclusão do termo R^3. Destacamos aqui que o presente trabalho é uma adaptação do trabalho intitulado 'Higher-order extension of Starobinsky inflation: Initial conditions, slow-roll regime, and reheating phase' publicado na Physical Review D. Começamos o trabalho fazendo um brevíssimo apanhado de eventos que conduziram a construção da Cosmologia Inflacionária. Em seguida apresentaremos um resumo sobre o mecanismo inflacionário e o reaquecimento do Universo primordial. Por fim, realizamos uma análise completa do potencial e do espaço de fases do modelo R^3, onde observamos a existência de três regiões com dinâmicas distintas para o campo escalar. Em seguida, implementamos um limite restritivo para o número de e-folds através do processo de reaquecimento. Com isso, foi possível confrontarmos devidamente nosso modelo com os dados observacionais do Planck, BICEP3/Keck e BAO.
Dualidade em teorias de Dirac via Bosonização
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-30) Freitas, Lucas Rodrigues Delgado de; Pereira, Rodrigo Gonçalves; Ferraz Filho, Alvaro; Viti, Jacopo
Uma dualidade permite relacionar unicamente a física de dois sistemas distintos. Neste trabalho realizaremos um caso particular de uma dualidade entre férmions que ocorrem tipicamente em superfícies de isolantes topológicos em três dimensões e eletrodinâmica quântica em (2+1) dimensões via bosonização.
Efeito Seebeck de spin e efeito Nernst anômalo em nanoestruturas compostas por Co2FeAl
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-03-19) Souza, Edycleyson Carlos de; Corrêa, Marcio Assolin; Gomes, Matheus Gamino; Pereira, Rodrigo Gonçalves
No campo da spintrônica, a spin caloritronics é uma ativa e excitante área de pesquisa com potencial para o desenvolvimento de tecnologias eficientes, cobrindo os impactos do gradiente de temperatura na produção das correntes de spin e carga em materiais magnéticos. Neste cenário, a spin caloritronics surge como uma empolgante área para produção de dispositivos de alto desempenho energético. Focados nesta perspectiva, exploramos a possibilidade de modular um efeito termoelétrico via indução de anisotropia magnética. Em especial, investigamos o efeito Seebeck de spin longitudinal (LSSE) conjuntamente com o efeito Nernst anômalo (ANE) em bicamadas de Co2FeAl (CFA)/Tungstênio (W) crescidos sobre o substrato orientado de GaAs (100). A manipulação da anisotropia é realizada através da indução simultânea da anisotropia uniaxial e cúbica durante a deposição. Além disso, investigamos teoricamente e experimentalmente as propriedades estruturais, magnéticas e termoelétricas do Co2FeAl depositado sobre substratos de vidro e Kapton. Dessa forma, exploramos a possibilidade de modular o efeito Nernst anômalo por meio da indução de anisotropia magnética uniaxial. Indo além, simulamos o comportamento magnético de dois sistemas sem e com dispersão de anisotropia uniaxial e a resposta termoelétrica para ambos sistemas. Pela comparação entre teoria e resultados experimentais mostramos que o Co2FeAl torna-se um candidato promissor para aplicações em spintrônica.
Efeitos topológicos na teoria do líquido de Fermi
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-12-12) Xavier, Hernán Guillermo Bueno; Ferraz Filho, Álvaro; Ferraz Filho, Alvaro; Anselmo, Dory Hélio Aires de Lima; Pereira, Rodrigo Gonçalves
O estudo de sistemas fortemente interagentes constitui um desafio à física teórica. Sua análise permite o entendimento de importantes fenômenos coletivos da matéria, que abrangem tanto aplicações diversas quanto especulações teóricas. Este trabalho visa estudar de maneira introdutória alguns desses fenômenos. Em particular, vamos investigar como o efeito da topologia do espaço de Hilbert associado a esses sistemas quânticos interfere em suas propriedades. Nos dois primeiros capítulos discutiremos os aspectos básicos de sistemas fermiônicos interagentes, no contexto da teoria do líquido de Fermi, e desenvolveremos a partir de fundamentos da mecânica quântica, o conceito de fases topológicas. Por fim, estabeleceremos uma conexão entre as duas teorias para iniciar a construção de uma teoria topológica do líquido de Fermi, a partir da qual, é possível explicar resultados já verificados experimentalmente. Na conclusão, ressaltaremos a possibilidade de investigações futuras nessa área.

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