Comunicação de ciência no Observatório Astronómico de lisboa e no Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Comunicação de Ciência,

O Website Gravitão – Comunicar sobre Astrofísica e sobre Gravitação

A internet está a tornar-se cada vez mais um meio importante na comunicação de ciência, permitindo a criação de novas atividades de envolvimento do público (AEPs). Instituições científicas, grupos de investigação e até cientistas recorrem à internet para comunicar com o público. Cientistas membros do grupo Gravitation in Técnico (GRIT), do Centro Multidisciplinar de Astrofísica, Instituto Superior Técnico, criaram o website “Gravitão” como meio de difusão de diversos tipos de AEPs para o público, em particular para os jovens. O objetivo principal do estágio curricular foi a criação, em conjunto com os membros do GRIT, de conteúdos para o “Gravitão”. Foram também desenvolvidas outras AEPs, incluindo press releases. Durante o estágio procurou-se ainda analisar a visão dos membros do GRIT sobre as AEPs e sobre a comunicação de ciência, com o objetivo de facilitar o envolvimento dos cientistas nestas atividades. A análise dos dados recolhidos permitiu conhecer melhor a visão destes cientistas e identificar os fatores que influenciam a sua motivação para a participação em AEPs. Este estudo permite apresentar estratégias para o desenvolvimento do website “Gravitão” e de outras AEPs no futuro.

Efeitos não-gaussianos em astrofísica e cosmologia

The recent astronomical observations indicate that the universe has null spatial curvature, is accelerating and its matter-energy content is composed by circa 30% of matter (baryons + dark matter) and 70% of dark energy, a relativistic component with negative pressure. However, in order to built more realistic models it is necessary to consider the evolution of small density perturbations for explaining the richness of observed structures in the scale of galaxies and clusters of galaxies. The structure formation process was pioneering described by Press and Schechter (PS) in 1974, by means of the galaxy cluster mass function. The PS formalism establishes a Gaussian distribution for the primordial density perturbation field. Besides a serious normalization problem, such an approach does not explain the recent cluster X-ray data, and it is also in disagreement with the most up-to-date computational simulations. In this thesis, we discuss several applications of the nonextensive q-statistics (non-Gaussian), proposed in 1988 by C. Tsallis, with special emphasis in the cosmological process of the large structure formation. Initially, we investigate the statistics of the primordial fluctuation field of the density contrast, since the most recent data from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) indicates a deviation from gaussianity. We assume that such deviations may be described by the nonextensive statistics, because it reduces to the Gaussian distribution in the limit of the free parameter q = 1, thereby allowing a direct comparison with the standard theory. We study its application for a galaxy cluster catalog based on the ROSAT All-Sky Survey (hereafter HIFLUGCS). We conclude that the standard Gaussian model applied to HIFLUGCS does not agree with the most recent data independently obtained by WMAP. Using the nonextensive statistics, we obtain values much more aligned with WMAP results. We also demonstrate that the Burr distribution corrects the normalization problem. The cluster mass function formalism was also investigated in the presence of the dark energy. In this case, constraints over several cosmic parameters was also obtained. The nonextensive statistics was implemented yet in 2 distinct problems: (i) the plasma probe and (ii) in the Bremsstrahlung radiation description (the primary radiation from X-ray clusters); a problem of considerable interest in astrophysics. In another line of development, by using supernova data and the gas mass fraction from galaxy clusters, we discuss a redshift variation of the equation of state parameter, by considering two distinct expansions. An interesting aspect of this work is that the results do not need a prior in the mass parameter, as usually occurs in analyzes involving only supernovae data.Finally, we obtain a new estimate of the Hubble parameter, through a joint analysis involving the Sunyaev-Zeldovich effect (SZE), the X-ray data from galaxy clusters and the baryon acoustic oscillations. We show that the degeneracy of the observational data with respect to the mass parameter is broken when the signature of the baryon acoustic oscillations as given by the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) catalog is considered. Our analysis, based on the SZE/X-ray data for a sample of 25 galaxy clusters with triaxial morphology, yields a Hubble parameter in good agreement with the independent studies, provided by the Hubble Space Telescope project and the recent estimates of the WMAP

Desarrollo de un código de cálculo basado en un Nuevo Modelo Hidrogenoide Apantallado Relativista para la determinación de las propiedades radiativas y termodinámicas de plasmas de fusión por confinamiento inercial y astrofísica en condiciones de equilibrio local termodinámico

Programa de doctorado Física, Matemáticas, Geología y Clima

Determinación y parametrización de propiedades radiativas de plasmas para la simulación y análisis de experimentos de Astrofísica de Laboratorio

Programa de doctorado: Sistemas inteligentes y aplicaciones numéricas en Ingeniería

De Mendoza hacia el cosmos : astronomía, astrofísica y actividades espaciales en el siglo XX

Desde tiempos inmemoriales, mujeres y hombres han mirado hacia lo alto buscando indicios que los ayudaran a entender su propia humanidad y que los orientaran en la comprensión de su propio planeta y de los astros más lejanos, tal vez con la esperanza noexplícita de develar misterios inexplicables. De la mano de los avances científicos y tecnológicos, el siglo xx mostró una expansión de las investigaciones astronómicas y astrofísicas. En los países centrales, que durante la centuria se repartieron el mundo, los viajes espaciales se constituyeron en un capítulo más de la carrera por la conquista de territorios. También en el sur del continente americano, en la provincia de Mendoza (Argentina), se desarrollaban investigaciones astronómicas y astrofísicas y hasta se ensayaban viajes al espacio. De estas prácticas no solo participaron científicos, técnicos e instituciones, sino también grupos de aficionados, todos apasionados por aquel cosmos tan lejano, tan ajeno y propio a la vez. Pablo Pacheco relata los andares de estos profesionales y aficionados que se sucedieron en su pasión y su interés por la astronomía. En esta obra, la historia de la ciencia se ve alimentada por una investigación minuciosa que, además, está escrita en un estilo ameno y atrapante. Capítulo a capítulo, el relato sobre las actividades astronómicas y espaciales se va imbricando con los avatares políticos y culturales del momento en una compleja y alucinante trama. Acompañando el relato de las investigaciones sobre el cosmos, en este libro, ganador del Concurso Ida y Vuelta 2012 de Ediunc, las ilustraciones del artista plástico Daniel Fernández Serruya aportan un condimento para hacer todavía más amena una historia que aún sigue construyéndose.

Cosmologia e astrofísica no ensino secundário

Dissertação de mest. em Física - área de especialização em Física para Ensino, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2003

Tight constraints on the existence of additional planets around HD 189733†

We report a transit timing study of the transiting exoplanetary system HD 189733. In total, we observed 10 transits in 2006 and 2008 with the 2.6-m Nordic Optical Telescope, and two transits in 2007 with the 4.2-m William Herschel Telescope. We used Markov Chain Monte Carlo simulations to derive the system parameters and their uncertainties, and our results are in a good agreement with previously published values. We performed two independent analyses of transit timing residuals to place upper mass limits on putative perturbing planets. The results show no evidence for the presence of planets down to 1 Earth mass near the 1:2 and 2:1 resonance orbits, and planets down to 2.2 Earth masses near the 3:5 and 5:3 resonance orbits with HD 189733b. These are the strongest limits to date on the presence of other planets in this system. Based on observations made with the Nordic Optical Telescope, operated on the island of La Palma jointly by Denmark, Finland, Iceland, Norway and Sweden, in the Spanish Observatorio del Roque de los Muchachos of the Instituto de Astrofísica de Canarias. Based on observations made with the William Herschel Telescope operated on the island of La Palma by the Isaac Newton Group in the Spanish Observatorio del Roque de los Muchachos of the Instituto de Astrofísica de Canarias. ‡

M Dwarf Flare Continuum Variations on One-second Timescales: Calibrating and Modeling of ULTRACAM Flare Color Indices

We present a large data set of high-cadence dMe flare light curves obtained with custom continuum filters on the triple-beam, high-speed camera system ULTRACAM. The measurements provide constraints for models of the near-ultraviolet (NUV) and optical continuum spectral evolution on timescales of ≈1 s. We provide a robust interpretation of the flare emission in the ULTRACAM filters using simultaneously obtained low-resolution spectra during two moderate-sized flares in the dM4.5e star YZ CMi. By avoiding the spectral complexity within the broadband Johnson filters, the ULTRACAM filters are shown to characterize bona fide continuum emission in the NUV, blue, and red wavelength regimes. The NUV/blue flux ratio in flares is equivalent to a Balmer jump ratio, and the blue/red flux ratio provides an estimate for the color temperature of the optical continuum emission. We present a new “color-color” relationship for these continuum flux ratios at the peaks of the flares. Using the RADYN and RH codes, we interpret the ULTRACAM filter emission using the dominant emission processes from a radiative-hydrodynamic flare model with a high nonthermal electron beam flux, which explains a hot, T ≈ 104 K, color temperature at blue-to-red optical wavelengths and a small Balmer jump ratio as observed in moderate-sized and large flares alike. We also discuss the high time resolution, high signal-to-noise continuum color variations observed in YZ CMi during a giant flare, which increased the NUV flux from this star by over a factor of 100. Based on observations obtained with the Apache Point Observatory 3.5 m telescope, which is owned and operated by the Astrophysical Research Consortium, based on observations made with the William Herschel Telescope operated on the island of La Palma by the Isaac Newton Group in the Spanish Observatorio del Roque de los Muchachos of the Instituto de Astrofsica de Canarias, and observations, and based on observations made with the ESO Telescopes at the La Silla Paranal Observatory under programme ID 085.D-0501(A).

Estudo de Monte Carlo da electroluminescência em detectores gasosos

Uma descrição detalhada do processo de electroluminescência é um prérequisito na optimização de detectores gasosos para sistemas de imagiologia, astrofísica, física de altas energias e experiências de eventos raros. Neste trabalho, é apresentada e caracterizada uma nova e versátil plataforma de simulação da emissão de luz durante a deriva de electrões em gases nobres, desenvolvida usando os programas Magboltz e Garfield. Propriedades intrínsecas da electroluminescência em gases nobres são calculadas e apresentadas em função do campo eléctrico aplicado, nomeadamente eficiências, rendimento e flutuações estatísticas associadas. São obtidos resultados em grande concordância com dados experimentais e simulações Monte Carlo anteriores. A plataforma é usada para determinar as condições óptimas de funcionamento de detectores como o NEXT (Neutrino Experiment with a Xenon TPC) e outros baseados nas micro-estruturas GEM (Gas Electron Multiplier) e MHSP (Micro- Hole & Strip Plate).

Modos r de oscilação em estrelas de neutrões

Tese dout., Física - Astrofísica, Universidade do Algarve, 2007

Radiological protection and nuclear engineering studies in multi-MW target systems

Tese de doutoramento, Física, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

O recurso a exposições em divulgação de astronomia: o caso “Um Universo Deslumbrante”

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Comunicação de Ciência

Isospin-rich nuclei in neutron star matter

Stability of nuclei beyond the drip lines in the presence of an enveloping gas of nucleons and electrons, as prevailing in the inner crust of a neutron star, is studied in the temperature-dependent Thomas-Fermi framework. A limiting asymmetry in the isospin space beyond which nuclei cannot exist emerges from the calculations. The ambient conditions such as temperature, baryon density, and neutrino concentration under which these exotic nuclear systems can be formed are studied in some detail.