Programa de Pós-Graduação em Física

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3+1 formalism in General Relativity
(2018-04-27) Pereira, Tibério Azevedo; Silva Júnior, Raimundo; ; ; Sturani, Riccardo; ; Dantas, Maria Aldinez;
O estudo de novas soluções na Relatividade Geral motivou investigações de problemas de Cauchy para regimes gravitacionais alternativos, o que levou à necessidade de elaborar técnicas para dividir o espaço-tempo em três mais uma dimensões. O formalismo 3+1 surge como ferramenta matemática para decompor as componentes da métrica e da curvatura. O mecanismo central encontrado na literatura é conhecido como o formalismo ADM, desenvolvido inicialmente como tentativa de construir uma teoria da gravidade quântica canônica, que mais tarde sua formulação foi aplicada para evoluir numericamente a equação de Einstein. Como um subcampo da Gravitação, a Relatividade Numérica investiga fenômenos em sistemas de campo fortes e outros cenários que não são possíveis de serem resolvidos analiticamente. Nesta dissertação, apresentaremos uma introdução ao formalismo 3+1, bem como condições iniciais e de calibre para preparar alguns sistemas gravitacionais. Para consolidar essa abordagem teórica, mostraremos técnicas de Relatividade Numérica para evoluir o espaço-tempo a partir de determinadas configurações iniciais.
Abordagens robustas para problemas inversos baseados nas estatísticas generalizadas de Rényi, Tsallis e de Kaniadakis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-18) Lima, João Victor Tomaz de; Lima, Gustavo Zampier dos Santos; Silva, Sérgio Luiz Eduardo Ferreira da; https://orcid.org/0000-0002-6384-5049; http://lattes.cnpq.br/5763232349330792; https://orcid.org/0000-0002-4462-0522; http://lattes.cnpq.br/6484225572798302; http://lattes.cnpq.br/4421727165672039; Araújo, João Medeiros de; https://orcid.org/0000-0001-8462-4280; http://lattes.cnpq.br/3061734732654188; Lopes, Sergio R.
De modo geral, os problemas inversos podem ser enfrentados como a tarefa de otimizar um funcional que promove o ajuste entre os dados experimentais e os dados calculados a partir de um modelo físico. Comumente, se emprega a função objetivo conhecida como "função de mínimos quadrados" — que se baseia na estatística Gaussiana — para esta tarefa, todavia esta abordagem apresenta sérias dificuldades em contexto em que os ruídos não obedecem a estatística Gaussiana. O tipo de ruído não Gaussiano que investigamos neste trabalho são os outliers, os quais são caracterizados como medidas discrepantes que contaminam a amostra e dificultam a leitura dos dados experimentais. Nesta dissertação abordamos a generalização do problema inverso por meio da generalização da estatística Gaussiana no contexto das estatísticas de Rényi, Tsallis e de Kaniadakis. Nesse sentido, discutimos a distribuições dos erros no contexto não gaussiano e as funções objetivos generalizadas que derivam destas estatísticas e avaliamos a robustez delas por meio da denominada Função de Influência (gradiente da função objetivo). Exemplificamos a robustez das metodologias generalizadas usando experimentos numéricos. Em particular, usamos a generalização do problema inverso em um problema de inversão sísmica com elevadas contaminações de outliers. Os nossos resultados apontam que o problema inverso generalizado é resistente a outliers. Além disso, identificamos que o melhor desempenho de inversão de dados ocorre quando o índice entrópico de cada estatística generalizada está associado a funções objetivo proporcionais ao inverso da amplitude do erro. Argumentamos que em tal limite as três abordagens são resistentes a outliers e também são equivalentes. Além disso, esta abordagem sugere um menor custo computacional para o processo de inversão devido à redução de simulações numéricas a serem realizadas e à rápida convergência do processo de otimização.
Absorção em quasi-cristais fotônicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-27) Silva, Everson Frazão da; Vasconcelos, Manoel Silva de; http://lattes.cnpq.br/6345339220512423; http://lattes.cnpq.br/5742169631007551; Anselmo, Dory Helio Aires de Lima; http://lattes.cnpq.br/0554474279738500; Albuquerque, Eudenilson Lins de; http://lattes.cnpq.br/3594651355252245; Pereira Júnior, João Milton; http://lattes.cnpq.br/8000258491459487; Costa Filho, Raimundo Nogueira da; http://lattes.cnpq.br/0434393043515628
Depois do trabalho pioneiro de Yablonovitch (em 1987) sobre cristais fotônicos, houve um interesse crescente nos estudossobre a propagação de ondas eletromagnéticas em multicamadas periódicas, principalmente pela possibilidade de guiar,permitir ou proibir a propagação da luz em determinadas faixas de frequência com o uso dos band gaps. Por outro lado, após ostrabalhos pioneiros de Kohmoto (também em 1987), o estudo dos quasi-cristais fotônicos vem recebendo bastante destaque. Osquasi-cristais fotônicos exibem ordem de longo alcance, simetria não translacional e uma característica nos espectros ópticosde auto-similaridade, uma propriedade bastante interessante nos estudos dos fractais. Nesta tese de doutorado, abordaremos umestudo sobre o espectro de absorção e transmissão óptica em multicamadas, utilizando a teoria dos quasi-cristais fotônicos. Atécnica que utilizamos para o cálculo do espectro óptico é a técnica da matriz transferência. Os quasi-cristais fotônicos queestudamos são formados pelas sequências de Octonacci e Dodecanacci. Também, os grafenos são materiais que receberambastante atenção por suas propriedades optoeletrônicas, mesmo com ausência de band gap. Nesta tese usamos o Grafeno nasinterfaces entre as camadas para obtenção dos espectros e comparamos os resultados com o caso sem grafenos. Investigamostambém o efeito do potencial químico para o controle dos band gaps nessas estruturas, bem como a influência da incidênciaoblíqua. O estudo da absorção coerente perfeita tem recebido também bastante destaque nos últimos anos, sobretudo pordiversas aplicações tecnológicas, como moduladores, refletores de Bragg, estruturas plasmônicas, entre outras. Por outro lado,sistemas hermitianos, anteriormente presentes apenas na mecânica quântica, tiveram seus estudos se expandindo para sistemas-acústicos e eletrônicos. Os sistemas não hermitianos, tiveram seu equivalente em sistemas ópticos onde ocorre o quechamamos de simetria de paridade-tempo (simetria PT), onde os índices de refração do material satisfazem a condição n(x) =n * (-x). Nesta tese calculamos ainda o espectro de transmissão em um cristal fotônico com simetria PT que são formados porsequências quasi-periódicas bastante conhecidas na literatura, a saber: Fibonacci, Thue Morse e Duplo Período. Em nossosresultados mostramos a existência de picos de alta transmissão em conseqüência da definição da simetria PT nos quasi-cristaisfotônicos.
Acelaração do universo e criação gravitacional de matéria escura fria: novos modelos e testes observacionais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-11-24) Silva, Francisco Edson da; Lima, José Ademir Sales de; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787078Z7; ; Bezerra, Valdir Barbosa; ; http://lattes.cnpq.br/1945428104771588; Almeida, Lúcio Marassi de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/0862616559743262; Santos, Janilo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3
Observa»c~oes astronômicas recentes (envolvendo supernovas do tipo Ia, anisotropias da radiação cósmica de fundo e aglomerados de galáxias) sugerem fortemente que o Universo observado é descrito por um modelo cosmológico plano e acelerado, cujas propriedades do espaço-tempo podem ser representadas pela métrica de Friedmann-Robertson-Walker (FRW). Entretanto, a natureza ou mecanismo responsável pela aceleração permanece desconhecida e sua determinação constitui o problema mais candente da Cosmologia moderna. Em cosmologias relativísticas, um regime acelerado é usualmente obtido supondo a existência de uma componente exótica de energia com pressão negativa, denominada energia escura, cuja representação teórica mais simples é uma constante cosmológica ¤, usualmente associada com a densidade de energia do vácuo. Todas as observações conhecidas estão de acordo com o chamado modelo de concordancia cósmica (ACDM). No entanto, tais modelos apresentam vários problemas teóricos e tem inspirado muitos autores a proporem candidatos alternativos para representar a energia escura no contexto relativístico. Nesta tese, propomos um novo tipo de modelo plano, acelerado e sem energia escura, que é completamente dominado pela matéria escura fria (CDM). O número de partículas de matéria escura não é conservado e o atual estágio acelerado é uma consequência da pressão negativa descrevendo o processo irreversível de criação gravitacional de matéria. Para ocorrer uma transição de um regime desacelerado para outro acelerado em baixos redshifts, a taxa de criação de matéria proposta aqui depende de 2 parâmetros (y e ß): o primeiro deles identifca um termo constante da ordem de H0 enquanto o segundo especifica uma variação proporcional ao parametro de Hubble H(t). Neste cenário, H0 não precisa ser pequeno para resolver o problema da idade e a transição ocorre mesmo quando não existe criação de matéria durante a era da radiação e parte da era da matéria (quando o termo ß é desprezível). Tal como nos modelos ¤CDM planos, os dados de supernovas tipo Ia distantes podem ser ajustados com um único parâmero livre. Além disso, neste cenário não há o problema da coincidência cósmica existente nos modelos dirigidos pela constante cosmológica. Os limites oriundos da existência do quasar APM 08279+5255, localizado em z = 3:91, e com idade estimada entre 2 e 3 bilhões de anos são também investigados. No caso mais simples (ß = 0), o modelo é compatível com a existência do quasar para y > 0; 56 se a idade do quasar for 2 bilhões de anos. Para 3 bilhões de anos o limite obtido é y > 0; 72. Novos limites para o redshift de formação do quasar são também estabelecidos
Acoplamento BCS em um líquido de Luttinger em uma dimensão
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-07-07) Eneias, Ronivon Lourenço; Ferraz Filho, Álvaro; ; ; Melnikov, Dmitry; ; Correa, Eberth de Ameida; ; Marino, Eduardo Cantera; ; Sodano, Pasquale;
Neste trabalho nos investigamos o efeito de um emparelhamento do tipo BCS para férmions livres sem spin, em 1 + 1 dimensões. Usando técnicas de bosonização testamos a existência de modos de quasipartículas no estado supercondutor resultante. Nós calculamos a função de Green de uma partícula isolada, a função de correlação de pares e a condutividade óptica e mostramos como elas diferem das funções análogas para quasipartículas convencionais. Nós compararmos os nossos resultados com os resultados experimentais relacionados aos supercondutores de alta temperatura e mostramos que eles se encaixam qualitativamente bem com os modos de quasipartículas observados nesses materiais.
Acoplamento efático em modelo neuronal híbrido
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-26) Cunha, Gabriel Moreno; Lima, Gustavo Zampier dos Santos; Corso, Gilberto; 36990485000; http://lattes.cnpq.br/0274040885278760; http://lattes.cnpq.br/6484225572798302; http://lattes.cnpq.br/3949069933473689; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; Lima, Marcelo de Meira Santos; http://lattes.cnpq.br/5011624798550816; Lopes, Sergio R.
Existe um crescente interesse no impacto dos campos elétricos gerados no cérebro. As correntes iônicas transmembranas originam campos elétricos no espaço extracelular e são capazes de afetar neurônios próximos, fenômeno chamado de comunicação efática. No presente trabalho, o modelo Integra-e-Dispara Quadrático foi adaptado para incluir o comportamento de acoplamento efático e seus resultados foram comparados aos resultados empíricos. Para tanto, as ferramentas de análise foram divididas de acordo com o regime de atividade neuronal. Para o regime sublimiar, a estatística circular foi utilizada para descrever as diferenças de fase entre o sinal de estímulo e a resposta da membrana modelada; No regime supralimiar, o Vetor de População e o Spike Field Coherence foram utilizados para estimar preferências de fase e a intensidade do acoplamento entre o estímulo e os Potenciais de Ação do modelo. A diferença de fase sublimiar se mostrou sensível ao tempo característico de resposta da membrana, assim como a frequência do estímulo dado ao modelo. Por outro lado, a intensidade do acoplamento entre Potenciais de Ação e estímulo, se mostrou sensível a intensidade do ruído adicionado no sinal de estímulo e também a frequência de estímulo. Já a fase preferencial dos Potenciais de Ação são sensíveis, segundo o modelo, apenas a frequência de estímulo. Tais resultados são condizentes com os resultados observados em experimentos empíricos de acoplamento efático neuronal. Observou-se que o modelo Integra-e-Dispara Quadrático com acoplamento efático é capaz de modelar com sucesso esta comunicação neuronal. Assim, o modelo possibilita a busca de novos estudos sobre a importância fisiológica do acoplamento efático no cérebro, incluindo implicações significativas em nossa compreensão do processamento cerebral para a neurociência.
Aglomerado estelar M67: processos de diluição e a evolução do Momentum Angular
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-08-06) Martins, Bruno Leonardo Canto; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Silva, Lício da; ; http://lattes.cnpq.br/2006955162455558; Silva, José Ronaldo Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/8441491501200508; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; Nascimento Júnior, José Dias do; ; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584
Os aglomerados estelares possuem uma grande variedade de propriedades físicas que os tornam provas valiosas da evolução estelar e galáctica. Estudos recentes mostram uma discrepância entre o modelo padrão de evolução e as observações, principalmente com relação ao nível de mistura e diluição convectiva de elementos leves, bem como na evolução do momentum angular. Para melhor estabelecer algumas destas propriedades, apresentamos uma análise espectroscópica detalhada de 28 estrelas evoluídas, do turn off ao ramo das gigantes, pertencentes ao aglomerado estelar aberto M67. As observações foram feitas com o espectrógrafo UVES+FLAMES no VLT/U2. Determinamos os parâmetros estelares e a metalicidade a partir de análises em ETL de linhas de Fe I e Fe II entre 420 1100 nm. A abundância de 7Li foi obtida a partir da linha do lítio em 6707.78 ˚A, para todas as estrelas da amostra. A abundância de 7Li apresenta, para as estrelas evoluídas de M67, um gradual decrescimento na medida em que a temperatura efetiva diminui. O fator de diluição do Li para estrelas gigantes de M67 com Tef ∼ 4350K é pelo menos 2300 vezes superior ao previsto pela teoria padrão para estrelas gigantes simples de campo. A abundância de Li em função da rotação apresenta uma boa correlação para as estrelas evoluídas de M67, com uma dispersão muito menor do que para as estrelas de campo. A massa e a idade parecem ser alguns dos parâmetros que influenciam tal conexão. Um outro resultado interessante de nosso trabalho diz respeito à descoberta de uma estrela subgigante rica em Li de M67 (S1242). Ela é membro de um sistema binário espectroscópico com alta excentricidade. Sua abundância de Li é 2,7, a maior até então medida em uma estrela evoluída de M67. Duas possibilidades podem explicar este conteúdo anômalo de Li: (i) preservação do Li nos estágios pós turn off devido a efeitos de maré gravitacional, ou (ii) uma dragagem eficiente do Li presente nas camadas abaixo da zona iii convectiva através de difusão atômica em estágios pós-turn off. Também estudamos a relação do 7Li com a evolução do momentum angular em estrelas evoluídas de M67. Os resultados encontrados estão em acordo com estudos anteriores dedicados a estrelas evoluídas deste aglomerado, onde as estrelas de uma mesma região do diagrama CM possuem rotações bastante similares, porém com valores que apontam para uma desaceleração extra ao longo da seqüência principal. Por fim, analisamos as distribuições da velocidade rotacional média e da abundância média de Li em função da idade. Com relação a abundância média de Li, tanto as estrelas em aglomerados quanto as estrelas de campo, apresentam um mesmo decrescimento exponencial do tipo t−β. Tal decrescimento só é observado para idades menores do que 2 Giga-anos. A partir desta idade, observa-se que a abundância média de Li mantém-se constante, diferentemente do que é observado na conexão rotação idade, onde a velocidade rotacional média decresce lentamente com a idade
An effective model for strongly correlated electrons
(2019-02-28) Xavier, Hernán Guillermo Bueno; Ferraz Filho, Alvaro; ; ; Kochetov, Evgenii; ; Pereira, Rodrigo Gonçalves;
In this work we examine an alternative effective formulation for the t-J model which is believed to capture the essential physics behind the underdoped regime of the highTc cuprates. After recasting the original problem into this representation, we check the consistency of the procedure and discuss some physical consequences of such a representation, including, the crossover between the regimes of small and large Fermi surfaces which is observed experimentally. We then explore the possiblity of constructing a path integral representation of the partition function of the the t-J model by departing from the formulation presented. Finally, we use the latter formalism to derive a continuum effective field theory in (2 + 1) spacetime dimensions which features small hole-like pockets near the nodal regions of the Brillouin zone along with an unconventional mechanism for superconductivity.
Analisando extensões do modelo de Starobinsky em gravidade de ordem superior
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-06-04) Morais, Caio Martins Gomes do Rego; Medeiros, Léo Gouvea; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; http://lattes.cnpq.br/3179838518480669; Orazi, Emanuele; Pompeia, Pedro José
Em 1980, o físico soviético Alexei Starobinsky propôs um modelo cosmológico que prevê uma expansão acelerada no início da expansão cósmica, o qual abarca modi cações na relatividade geral. Embora a motivação de Starobinsky fosse usar essas correções para remover singularidades que apareciam com a teoria de Einstein, seu modelo é um dos melhores candidatos a teoria in acionária disponíveis na atualidade. Contudo, dados observacionais mais precisos, como os prometidos pelo satélite LiteBIRD e pelo experimento CMB-S4, podem desfavorecê-lo. Por isso, extensões da teoria vêm sendo estudadas com o intuito de veri car alterações que as modi cações no modelo geram nos parâmetros associados aos dados observacionais. Aqui, são apresentadas três dessas extensões, que se baseiam em modelos de gravidade de ordem superior: Starobinsky + R3, Starobinsky + R□R e Starobinsky + RRµνRµν, sendo esta última uma nova contribuição para a literatura. Para isso, constrói-se um modelo de ordem superior cuja ação inclui todos os termos quadráticos e cúbicos (sem constante cosmológica), donde mostra-se que os únicos termos cúbicos relevantes para a dinâmica in acionária em cosmologia de fundo são R3, R□R e RRµνRµν.
Análise da variabilidade fotométrica de estrelas análogas ao sol observadas pela missão TESS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-19) Amorim, Rillck Guilherme de Souza Barros de; Martins, Bruno Leonardo Canto; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; http://lattes.cnpq.br/6233315013338711; Leão, Izan de Castro; Medeiros, José Renan de; Lopes, Carlos Eduardo Ferreira
A missão espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) está revolucionando a busca de exoplanetas utilizando a técnica de trânsito planetário por meio de observações fotométricas que também conseguem exibir sinais de variabilidade estelar. O estudo dessas variabilidades em corpos análogos ao Sol é de fundamental importância para compreendermos as dinâmicas estelares de alvos que possuem características semelhantes à única estrela conhecida que hospeda um planeta com vida. Sob tal perspectiva, analisamos a variabilidade fotométrica de estrelas semelhantes ao Sol. Essas estrelas foram selecionadas com base em parâmetros fotométricos e atmosféricos obtidos do catálogo Gaia DR3, com critérios que exigem similaridade aos parâmetros solares. Após a seleção, encontramos 4.932 alvos. Para o estudo da variabilidade fotométrica, utilizamos curvas de luz de baixa cadência, com intervalos de 2 minutos de exposição, provenientes da missão TESS. Aplicamos os métodos estatísticos: Fast Fourier Transform (FFT), periodograma Lomb-Scargle e mapa wavelet. Ao final da análise, obtivemos o seguinte resultado: 329 alvos com curvas de luz apresentando sinal de rotação (correspondendo a 6, 67% da nossa amostra), 288 alvos com assinatura de rotação de período dúbio (5, 84%), 467 alvos possuindo sinal de variabilidade com assinatura ambígua (9, 47%), 4 alvos com sinal típico de estrelas pulsantes (0, 10%), 22 alvos pertencentes a sistemas binários eclipsantes (0, 43%) e 3759 alvos que não apresentaram modulação detectável, com sinal fotométrico classificado como ruidoso (76, 21%). De modo geral, encontramos estrelas análogas solares que rotacionam com períodos entre 0, 410 e 10, 452 dias, com valor médio de 4, 507 dias, ou seja, mais rapidamente do que o Sol, que possui período de rotação de ∼ 25 dias em sua faixa equatorial. Além disso, registramos a presença de erupções estelares em 76 alvos da nossa amostra, com energias que apresentam valores da ordem de 1032 a 1035 ergs.
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/2728001193575385
Variações 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
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 Gandhi
Variações 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.
Análise das curvas de luz do CoroT usando diferentes processos comparativos: estimando períodos de rotação estelar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-30) Castrillón, Jenny Paola Bravo; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; Nascimento Júnior, José Dias do; ; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584; Silva, José Ronaldo Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/8441491501200508
Um dos principais objetivos do Grupo do CoRoT de Natal é a determinação do período de rotação para milhares de estrelas, um parâmetro fundamental para o estudo da história evolutiva estelar. Para estimar o período de rotação das estrelas e compreender as incertezas associadas resultantes, por exemplo, das descontinuidades nas curvas e (ou) das baixas razões sinal-ruído, comparamos três diferentes métodos para o tratamento das curvas de luz nesta dissertação. Estes métodos foram aplicados na análise de curvas de luz com diferentes características. Primeiro, uma Análise Visual foi realizada para cada curva de luz, dando uma perspectiva geral sobre os diferentes fenômenos destacados nas curvas. Os resultados obtidos por este método em relação ao período de rotação da estrela, a presença de manchas, ou a natureza da estrela (sistema binário ou outro) foram então comparados com aqueles obtidos por outros dois métodos mais precisos: o método CLEANest, com base na DCDFT (Date Compensated Discrete Fourier Transform), e o método Wavelet, com base na Transformada Wavelet. Nossos resultados mostram que os três métodos apresentam níveis similares de precisão e cada um pode complementar o outro. No entanto, o método Wavelet pode fornecer informações adicionais sobre a estrela estudada, a partir do mapa wavelet, mostrando as variações de freqüências no sinal ao longo do tempo. Finalmente, discutimos as limitações destes métodos, os níveis de eficiência em fornecer informações sobre a estrela, bem como o possível desenvolvimento de ferramentas para integrar métodos diferentes em uma única análise
Análise de caminhadas de Lévy em trajetórias curvas 2D
(2016-10-06) Barbosa, Mateus Bruno; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; Araújo, João Medeiros de; ; http://lattes.cnpq.br/3061734732654188; ; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; ; http://lattes.cnpq.br/9234832358988109; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://lattes.cnpq.br/5182830756789229; Raposo, Ernesto Carneiro Pessoa; ; http://lattes.cnpq.br/4321118621178584; Luz, Marcos Gomes Eleuterio da; ; http://lattes.cnpq.br/2883331787707769; Tromer, Raphael Matozo; ; http://lattes.cnpq.br/3639922717656776
Um dos problemas centrais no estudo de difusão anômala e transporte é a análise adequada de dados de trajetórias (por ex: animais buscando por alimentos ou por parceiros para acasalamento). A análise e inferência de padrões de caminhadas de Lévy a partir de dados empíricos ou de trajetórias simuladas de partículas em duas ou três dimensões (2D e 3D) é muito mais difícil que em uma dimensão porque não existem trajetórias curvas em uma dimensão, mas em dimensões superiores são comuns. Ultimamente, um novo método para detecção, que considera projeções 1D de trajetórias 2D e 3D, foi proposto por Humphries et al. O cerne dessa proposta é explorar o fato de que a projeção 1D de uma caminhada de Lévy, numa alta dimensão, é, também, uma caminhada de Lévy. Neste trabalho, questiona-se se o método da projeção é ou não suficientemente poderoso para distinguir claramente uma caminhada de Lévy 2D com curvatura de uma simples caminhada aleatória Markoviana correlacionada. O foco do estudo no caso desafiador em que ambas as caminhadas 2D têm a Função Densidade de Probabilidade (FDP) de tamanho de passos exatamente idênticas, bem como dos ângulos de rotação entre passos sucessivos. A abordagem estende o método da projeção original pela introdução de um reescalonamento dos dados projetados. Após a projeção e coarse-graining, a FDP renormalizada para distâncias entre sucessivas rotações notou-se possuir cauda grossa quando há um processo de Lévy oculto na caminhada original. Esse efeito foi explorado para inferir um processo de caminhada de Lévy na trajetória curva original de alta dimensão. Por outro lado, não há a presença de cauda grossa quando uma caminhada aleatória correlacionada (Markoviana) é analisada. Mostrou-se que esse processo funciona muito bem na identificação de uma caminhada de Lévy, mesmo quando há ruído de curvatura. A ferramenta desenvolvida neste trabalho pode ser útil em contexto realístico envolvendo identificação de caminhadas de Lévy relacionadas a movimento animal na terra (2D) ou no ar e oceanos (3D).
Análise do Efeito Goos-Hanchen e Não-reciprocidade do fluxo de potência em antiferromagnéticos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-06-26) Lima, Francinete de; Dumelow, Thomas; Albuquerque, Eudenilson Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783172H5; ; http://lattes.cnpq.br/6971289656108891; ; Costa, José Alzamir Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/5592146590288686; Queiroz Junior, Idalmir de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/8047604543096116; Anselmo, Dory Hélio Aires de Lima; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790590Y7
Este estudo observa que, em certas situações, um raio de luz refletido pode ser deslocado lateralmente em relação ao raio incidente com incidência normal (efeito Goos-H anchen). A não-reciprocidade da reflexão e a propriedade fundamental para se conseguir este deslocamento lateral. Para isto, consideramos a reflexão de um raio de luz em um antiferromagnético na presença de um campo magnético externo, nas frequências associadas com os polaritons de magnons. Este sistema, mesmo na ausência de absorção, mostra não-reciprocidade na fase da radiação refletida, nas regiões "reststrahl" (reflexão total), no fluxo de potência dentro do antiferromagnético. Este fluxo se propaga paralelo a superfície mesmo em incidência normal. Em um modelo simples, um raio finito pode ser considerado como uma soma Fourier de ondas planas. Na reflexão em um antiferromagneto, devido a não-reciprocidade na fase, a interferência entre as ondas planas refletidas efetivamente gera um deslocamento lateral no raio refletido em relação ao raio incidente. Nas regiões "reststrahl", o efeito também pode ser descrito em termos da propagação do fluxo de energia paralelo a superfície dentro do antiferromagneto. Para confirmar o efeito, e investigá-lo com mais profundeza, as seguintes simulações foram feitas: Simulação de reflexão de um raio gaussiano incidente normalmente sobre o antiferromagneto MnF2. Um deslocamento do raio refletido e observado para frequências na região de "reststrahl" e também na região do volume. Os resultados estão em acordo com o modelo clássico do efeito Goos-Hanchen; Simulação do perfil do campo no plano xy, onde y e perpendicular a superfície e z é a direção do campo externo. A simulação mostra não somente o deslocamento do raio refletido, mas também o perfil do campo dentro do antiferromagneto (representando essencialmente uma onda evanescente nas regiões de "reststrahl") que também sofre um deslocamento lateral; Simulação da transmissão através de um filme antiferromagneto. Os cálculos mostram que o raio transmitido não sofre deslocamento. Este resultado está associado com o fato que a fase transmitida e recíproca; Simulação do fluxo de potência nas regiões "reststrahl" (reflexão total) e regiões de volume (transmissão dentro da amostra), com o objetivo de analisar o comportamento da energia nestas regiões
Analise do Excesso de Infravermelho de Estrelas Evoluídas Observadas pelo Satelite Kepler
(2015-12-21) Lima Junior, Jose Edvaldo De; Martins, Bruno Leonardo Canto; Medeiros, Jose Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; ; http://lattes.cnpq.br/2412020874966412; Miranda, Antonio Carlos Da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101
Este trabalho tem como foco principal a análise do infravermelho das 1916 estrelas gigantes vermelhas do catálogo de Pinsonneault. Para realizar tal análise nos utilizamos da avaliação do diagrama cor-cor como primeiro critério de seleção para a procura de estrelas com excesso de infravermelho, das quais 47 estrelas foram selecionadas, depois analisamos as distribuições espectrais de energia ou SED onde 29 estrelas foram selecionadas e para confirmação do excesso de infravermelho, passamos pela inspeção visual, onde das 29 estrelas apenas uma não apresentou contaminação por background de galáxias ou por uma estrela próxima. Na inspeção visual, e nas SEDS analisamos o excesso nas bandas W1, W2 e principalmente nas bandas W3 e W4 do satélite WISE. Por fim calculamos a temperatura dessa poeira em aproximadamente 200K.
Análise dos mecanismos de relaxação magnética em bicamadas através do efeito de magnetoimpedância
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-04-29) Santos, João Gustavo da Silva; Correa, Marcio Assolin; Gomes, Matheus Gamino; https://orcid.org/0000-0002-0420-7258; http://lattes.cnpq.br/4340646180676517; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; https://orcid.org/0000-0001-8654-3564; http://lattes.cnpq.br/2622202806337353; Vaz, José Filipe Vilela; Costa, Antônio Azevedo da; Silva, Edimilson Félix da; https://orcid.org/0000-0003-3841-4578; http://lattes.cnpq.br/8896961475470345; Machado, Leonardo Dantas
A manipulação e transporte de momento angular do spin eletrônico tem sido empregado no desenvolvimento de dispositivos de alta performance. Neste contexto, o filme fino magnético surge como um candidato promissor para a fabricação de elementos sensores, pois apresenta uma estabilidade das propriedades magnéticas, mesmo em dimensões cada vez mais reduzidas. Portanto, conhecer bem os fenômenos envolvidos na dinâmica da magnetização deste tipo de material é um passo importante para o desenvolvimento da tecnologia e ciência. Assim, nosso trabalho foi dividido em duas linhas convergentes de investigação, onde a essência da pesquisa nestes dois ramos tem em comum um objetivo global; estudar os mecanismos de relaxação magnética em amostras estruturadas em bicamadas por meio da técnica de magnetoimpedância. Nos concentramos em encontrar o parâmetro de amortecimento efetivo das amostras e entender como cada tipo de mecanismo de relaxação magnética contribuiu para o sistema investigado via o efeito de magnetoimpedância. Contudo, esta pesquisa apresentou grande desafio, pois traz inovações na forma de investigação da dinâmica de magnetização em um material isolante através da técnica de magnetoimpedância. Essa técnica assegura a ampla caracterização da dinâmica de magnetização em material isolante ferrimagnético, possibilitando analisar o comportamento da magnetização com relação a varredura em frequência e campo magnético externo simultaneamente. Com o sucesso desta pesquisa consolidamos a implementação de uma técnica que investigue a dinâmica da magnetização em materiais isolantes ferromagnéticos.
Análise em conjunta de testes cosmológicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-04-01) Gimenes, Humberto Scalco; Pires, Nilza; ; http://lattes.cnpq.br/2463198529477607; ; http://lattes.cnpq.br/8679104893320662; Silva Júnior, Raimundo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790590E2; Holanda, Rodrigo Fernandes Lira de; ; http://lattes.cnpq.br/2669928747407450
Nesta dissertação, uma revisão sobre três modelos cosmológicos não-padrão do tipo Friedmann-Robertson-Walker são apresentados. O modelo !CDM, o gás de Chaplygin generalizado e o modelo de brana de Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP). Apresentamos também, três testes estatísticos utilizados em Cosmologia, cada um envolvendo uma vela padrão diferente. Estes testes têm como objetivo, vincular os diferentes parâmetros de cada modelo e assim compará-los com os dados observacionais mais atuais. Efetuamos o teste do módulo de distância de Supernovas do tipo Ia, através de 580 Supernovas do Union Compilation 2.1 (2011) [1]. A Fração de massa de aglomerados de galáxias, onde utilizamos um conjunto de 52 aglomerados observados pelo CHANDRA (2009) [2] e a razão CMB/BAO, onde foram utilizados um conjunto de 6 picos de BAO do WiggleZ Dark Energy Survey (2011) [3]. Esses testes foram aplicados para cada um dos modelos apresentados. Verificamos que individualmente, os testes cosmológicos não são bons o suficiente para vincular modelos, criando espaços paramétricos degenerados, necessitando de uma análise em conjunta dos testes para vincular os parâmetros. OBS: Não foi possível efetuar a descrição integral do resumo, devido o fato do sistema utilizado não aceitar os símbolos existentes. Desse modo, solicitamos que a visualização desse elemento seja efetuada no arquivo da dissertação.
Análise espectroscópica da estrela HD 150050: uma nova estrela gigante rica em lítio
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-02-01) Coelho, Hugo Rodrigues; Nascimento Júnior, José Dias do; ; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584; ; http://lattes.cnpq.br/4100087176560689; Castro, Matthieu Sebastien; ; http://lattes.cnpq.br/3330710354856664; Milone, Andre de Castro; ; http://lattes.cnpq.br/8944689376916651
O lítio é produzido principalmente na nucleossíntese primordial nos primeiros segundos do Universo. Este elemento é facilmente destruído no interior estelar através de reações nucleares em regiões onde a temperatura é superior à 2:5 106 K. Uma quantidade razoável de lítio pode ser encontrada na zona convectiva das estrelas de pouca massa, onde as temperaturas não são suficientemente altas para queimá-lo. À medida que as estrelas de pouca massa evoluem e deixam a sequência principal (entrando no ramo das gigantes), a sua camada convectiva externa aumenta e atinge regiões mais profundas da estrela, diluindo assim o lítio que se situava próximo à superfície. É o conhecido “first dredge-up”. Neste contexto, a existência de estrelas gigantes ricas em lítio representa um dos grandes enigmas da evolução estelar, pois devido as suas características estruturais todas as gigantes deveriam apresentar baixas abundâncias de lítio, segundo o modelo padrão de estrutura e evolução estelar. Neste trabalho, relatamos a descoberta da super abundância de lítio da estrela HD 150050. Esta estrela simples e com baixa rotação cujo tipo espectral é K2 III mostra uma forte assinatura na linha de lítio (no comprimento de onda 6708 Å) de seu espectro. Neste trabalho, a partir de observações espectroscópicas, determinamos uma abundância de lítio no valor de log (Li) = 2:4 0:1 para este objeto. Obtivemos estimativas dos principais parâmetros físicos para HD 150050 com base em observações espectroscópicas de alta resolução. Determinamos também o estado evolutivo para HD 150050 utilizando modelos evolutivos calculados especificamente para este objeto com o código TGEC (Toulouse-Geneva Evolutionary Code). Esta análise teórica de seu estado evolutivo permitiu-nos estimar a massa e a idade desta estrela. Sendo assim, a partir de nosso trabalho concluímos que a estrela HD 150050 é uma genuína estrela rica em lítio e que deve ser acrescentada ao seleto grupo das estrelas ricas em lítio estudadas na literatura
Análise estatística de padrões sísmicos: decomposição em multiescala
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-12-27) Leite, Francisco Edcarlos Alves; Lucena, Liacir dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/7151949476055522; ; http://lattes.cnpq.br/3650123589671260; Andrade, Roberto Fernandes Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3177120438709107; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Rêgo, Hênio Henrique Aragao; ; http://lattes.cnpq.br/3002951945786094; Dugrós, Héctor Raúl Montagne; ; http://lattes.cnpq.br/5866946665943708
O processamento de registros sísmicos é uma tarefa muito importante dentro da Geofísica e que representa um desafio permanente na exploração de petróleo. Embora esses sinais forneçam uma imagem adequada da estrutura geológica do subsolo, eles são contaminados por ruídos e, o ground roll é a componente principal. Este fato exige um esforço grande para o desenvolvimento de metodologias para filtragem, Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um método de remoção do ruído ground roll fazendo uso de ferramentas da Física Estatística. No método, a Análise em Ondeletas é combinada com a Transformada de Karhunen-Loève para a remoção em uma região bem localizada. O processo de filtragem começa com a Decomposição em Multiescala. Essa técnica permite uma representação em tempo-escala fazendo uso das ondeletas discretas implementadas a filtros de reconstrução perfeita. O padrão sísmico original fica representado em multipadrões: um por escala. Assim, pode-se atenuar o ground roll como uma operação cirúrgica em cada escala, somente na região onde sua presença é forte, permitindo preservar o máximo de informações relevantes. A atenuação é realizada pela definição de um fator de atenuação Af. Sua escolha é feita pelo comportamento dos modos de energia da Transformada de Karhunen-Loève. O ponto correspondendo a um mínimo de energia do primeiro modo é identificado como um fator de atenuação ótimo

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