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Análise observacional das Variáveis Cataclísmicas magnéticas CRTS J022732.9+130617, RX J0525.3+2413 e CRTS MLS101203 J045625+182634
(2024-09-24) Oliveira, Alexandre Soares de; Stecchini, Paulo Eduardo Freire; D'Amico, Flavio; Prado, Roger do; São José dos Campos
Este estudo teve como objetivo a análise observacional das variáveis cataclís- micas magnéticas CRTS J022732.9+130617, RX J0525.3+2413 e CRTS MLS101203 J045625+182634, utilizando uma combinação de múltiplas técnicas observacionais, incluindo dados de fotometria com o telescópio TESS, espectroscopia com o telescó- pio SOAR e polarimetria com o de 1,6 m do OPD. Para CRTS J022732.9+130617 o diagrama O-C, construído com instantes de eclipses obtidos dos dados TESS acres- centados a instantes obtidos da literatura, permitiu refinar a efeméride publicada e reduzir a incerteza do período orbital por um fator 7. As curvas de velocidades radiais obtidas da série temporal de espectros apresentam semi-amplitudes típicas de polares e um período espectroscópico igual ao período obtido fotometricamente. A polarimetria revelou polarização circular modulada com o período orbital, vari- ando entre -12% e 6%, e polarização linear entre 5% e 10%. A RX J0525.3+2413, por sua vez, é uma candidata a variável cataclísmica magnética com período or- bital desconhecido. As análises de periodicidades nos dados do survey fotométrico CRTS e do TESS não revelaram o período orbital. O espectro de potências dos dados de alta resolução temporal do setor 71 do TESS mostrou um pico em 226,32 s que consideramos uma detecção limítrofe do período de rotação da anã branca, que foi reportado na literatura apenas em raios-X. As curvas de velocidades radi- ais não apresentaram modulações significativas e nem permitiram a determinação do período orbital. Uma análise de dados públicos de raios-X do satélite NuSTAR revelou um pico em 0,0044 Hz (226,4 s) nos dados entre 5 e 12 keV, coincidente com o período de rotação da anã branca reportado na literatura, confirmando sua natureza como polar intermediária. Os dados de polarimetria não apresentaram qualidade suficiente para confirmar a presença de polarização circular ou linear. No estudo da candidata a polar MLS101203 J045625+182634, os dados TESS confir- maram o candidato a período orbital da literatura, obtido nos dados do CRTS. A série temporal de espectros confirma o período orbital e mostra sinais da estrela secundária. Concluímos que este objeto é uma polar dentro do intervalo de períodos das variáveis cataclísmicas, observada em baixo estado de acresção de matéria.
Avaliação de forçantes geofísicas e climáticas em dados dendrocronológicos utilizando a análise de componentes principais
(2020-01-31) Prestes, Alan; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Echer, Mariza Pereira de Souza; Vieira, Luis Eduardo Antunes; Silva, Daniela Oliveira da; Oliveira, Virgínia Klausner de; São José dos Campos
As árvores para se desenvolverem dependem de fatores internos, fatores biológicos, e de fatores externos, fatores ambientais. Fatores biológicos determinam a tendência natural de crescimento da espécie, enquanto os fatores ambientais, como por exemplo a temperatura e a precipitação, influenciam no maior ou menor crescimento dependendo das condições serem favoráveis ou não, ou seja, um meio desfavorável reduz o crescimento, pois ele interfere em diversos processos fisiológicos essenciais. Assim, informações sobre essas variáveis são conservadas em seus anéis de crescimento. O Sol é um dos principais fatores que influenciam neste desenvolvimento, proporcionando a possibilidade da árvore realizar fotossíntese, e por sua influência na temperatura atmosférica. Devido a essa influência direta e indireta, podemos utilizar as árvores como um registro natural da relação Sol-Terra-Clima, avaliando séries temporais dos anéis de crescimento de árvores. Assim, utilizou-se amostras da espécie imbuia, (Ocotea porosa (Nees & Mart) Barroso), coletadas na cidade de General Carneiro, região Sudeste do Estado do Paraná (26º24’01 25"S 51º24’03 91"O), Brasil, para estudar a condições ambientais no passado desta região. As amostras selecionadas para este estudo foram obtidas por meio de Análise de Clusters, que classifica objetos (amostras) com base em suas semelhanças. Com a finalidade de obter melhores resultados, aplicou-se nas séries dendrocronológicas de imbuia o método estatístico Análise de Componentes Principais (Principal Component Analysis - PCA) para analisar os dados obtidos a partir da Análise de Clusters. Estudo este realizado com auxílio do Software Matlab, onde executou-se o cálculo das Componentes Principais (PC). Obtidas as PCs, reconstruiu-se as séries sem a 1ª PC, sendo esta uma estimativa da tendência que melhor representa o crescimento natural de todas as árvores do local. Esta remoção, junto com a criação de uma série dendrocronológica média, faz-se necessária para maximizar os sinais dos fatores climáticos/geofísicos, que influenciaram no desenvolvimento das árvores. Os resultados obtidos pelo método de análise por PCA foram comparados com resultados obtidos em outro estudo das mesmas amostras, que utilizou o método de ajuste de curva polinomial (ACP) para representar a tendência de crescimento de cada árvore, desta forma, validouse a PCA como ferramenta para modelar a tendência de crescimento das árvores. O estudo dendroclimático foi realizado a partir de séries de precipitação e temperatura de reanálise obtidas em estações próximas ao local de estudo. Calculou-se a correlação de Pearson e sua significância entre a série dendrocronológica média e as séries climáticas anuais, mensais, e por estações. Os resultados obtidos mostram que as amostras da espécie imbuia do local de estudo tem estreita relação com a precipitação, apresentando melhor desenvolvimento durante as estações de primavera e verão. A partir desta conclusão, foi realizada a reconstrução dos padrões de precipitação para o local, utilizando a série de precipitação primavera-verão com a série dendrocronológica média, por meio do método de Análise de Componentes Principais e pelo método de Regressão Linear. A correlação entre as séries reconstruidas com a série de precipitação da primavera-verão, durante os anos em que ambas as séries coexistem, deram os valores de 61,97% para a reconstrução da PCA e 39,45%, para a reconstrução da Regressão Linear. Já a correlação entre ambas as séries reconstruídas apresentou uma correlação de 91,02%. Com os resultados apresentados pela PCA para a obtenção da Série Dendrocronológicas Média na reconstrução da precipitação, mostra que este método estatístico pode ser utilizado em todos os passos de análise de um estudo dendrocronológico/dendroclimático.
Modelos analíticos de uma forma específica da equação de Grad-Shafranov aplicado em plasmas espaciais
(2020-08-27) Ojeda González, Arian; Oliveira, Sergio Pilling Guapyassu de; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Lucas, Aline de; Oliveira, Matheus Felipe Cristaldo de; São José dos Campos
Este trabalho é um estudo de uma pesquisa detalhada abrangendo a área daFísica Espa-cial. No qual será elaborada visando uma construção sistemática satisfazendo as teoriasaplicadas nas áreas deFísica de Plasma, Eletromagnetismoe aTeoria Magnetohidrodi-nâmica(MHD). Esta construção terá como característica abordar e explicar a construçãofísica-matemática para a obtenção de uma forma especíAca da equação deGrad-Shafranov,que é uma equação diferencial importante para se fazer estudos de fenômenos físicos noplasma geoespacial. As soluções desta equação podem ser obtidas a partir dafórmula deWalkerde 1915. Estas soluções são analíticas e fornecem informações para possíveis mor-fologias geométricas que um campo magnético possa assumir em determinadas situaçõesfísicas que gerem lâminas de corrente bidimensionais. Vários trabalhos como o deHarris(1962), Fadeev (1965), Kan (1963), Manankova (2003), dentre outros, sugeriram váriostipos destas soluções. Elas, em sua grande maioria, são abordadas, revistas, discutidas emelhoradas no sentido de melhor compreensão das propostas que elas trazem. Essas me-lhoras são apresentadas em gráAcos e discussões, visando propor argumentos claros quepossibilitarão melhores interpretações dos modelos analíticos que são decorrentes de váriaspublicações nesta área. Algumas características geométricas que essas soluções apresen-tam como os pontos neutrosX,Oe ponto singularSforam discutidas para salientar aimportância de detectar e apresentar esses pontos que podem trazer interpretações dosfenômenos físicos relativos à morfologia docampo magnético. Na sequencia, é apresen-tada e sugerida uma nova solução analítica, que possuí uma lâmina de corrente em formacilíndrica e com características de fractais.
Estudo estatístico das variações de entropia do campo magnético interplanetário no ponto de lagrange L1 nos anos de 1999 a 2001
(2020-03-10) Ojeda González, Arian; Prestes, Alan; Oliveira, Alexandre Soares de; Mendes Junior, Odim; Cardoso, Marcus Vinicius Chemello; São José dos Campos
A pesquisa teve como foco a estimativa das variações nos valores de entropia no campo magnético interplanetário no ponto de Lagrange L1 no período de 1999 a 2001, utilizando quatro métodos: Entropia Espaço-Temporal (STE), Entropia Espectral (SE), Entropia na análise de quantificação de recorrência (ENTR) e densidade de entropia em período de Recorrência (RPDE). Os dados foram colhidos do satélite ACE e com eles obtidos as séries temporais do campo magnético interplanetário (IMF) e das componentes da velocidade do vento solar. A partir dessa etapa a entropia foi calculada de cada componente do IMF, criando-se para cada método os seguintes índices: IESTE, IESE, IEENTR e IERPDE. A obtenção destes índices possibilitou fazer uma análise estatística da entropia do ano 1999 a 2001 e separar os diferentes tipos de Distúrbios interplanetários (DIs) para estudar suas características. Neste trabalho foram identificados dezoito intervalos Alfvênicos com durabilidade maior que dois dias e vinte intervalos não-Alfvênicos também de longa duração. A correlação linear do IESTE com IESE, IEENTR, e IERPDE foi de 60, 8%, -82, 2% e 31, 5%, respectivamente. No estudo dos DIs, o IESE e IEENTR mostraram resultados semelhantes ao IESTE na caracterização dos eventos. No entanto, o IESTE foi melhor para identificar ICMEs, flux-ropes e MCs. O IESE se mostrou melhor para estudar eventos Alfvênicos de longa duração. Dos métodos utilizados apenas o RPDE não apresentou valores do IERPDE estatisticamente significativos para caracterizar os DIs. O trabalho deixa em aberto a possibilidade de utilizar de forma automática o IESE e IEENTR para estender o estudo estatístico em outros anos. A escolha do máximo do ciclo solar 23 permitiu analisar uma quantidade estatisticamente significativa de DIs, pois num período de mínimo teríamos mais dificuldades para caracterizá-los.
Estudo da ionosfera sobre o equador magnético no setor brasileiro durante diferentes períodos de atividade solar
(2021-03-29) Pillat, Valdir Gil; Ojeda González, Arian; Tardelli, Alexandre; Bolzan, Maurício José Alves; Cardoso, Felipe Antônio; Fagundes, Paulo Roberto; São José dos Campos
A ionosfera e sua dinâmica de plasma são temas de estudos desde a sua descoberta, compreender a dinâmica desta região da atmosfera terrestre é fundamental para a compreensão dos fatores que influênciam o funcionamento de satélites e equipamentos tecnológicos que suportam sistemas de telecomunicação baseada em sinais eletromagnéticos ou ondas de rádio, cuja aplicabilidade é parte fundamental do dia-a-dia da sociedade humana moderna. Este trabalho utiliza receptores GPS (Global Posioting System) de 19 estações GPS-TEC, da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), que estão localizados entre ±5° de latitude magnética a partir do equador magnético, para analisar o Conteúdo Eletrônico Total (TEC) da ionosfera na região do equador magnético, sobre o setor brasileiro, com o objetivo de identificar as características desta região para os dias geomagneticamente calmos (DST> -30 nT) nos anos de 2015 e 2018. Utilizaram-se ferramentas computacionais desenvolvidas especialmente para este trabalho para organizar os dados obtidos pelos receptores GPS com resolução de 1 minuto, para os 24 meses estudados, permitindo a manipulação eficiente e a obtenção de informação relevante da variação do TEC sobre o equador magnético. Este estudo mostrou que o valor máximo do TEC registrado para períodos de alta atividade é, aproximadamente, duas vezes maior que os valor de TEC máximo registrado nos períodos de baixa atividade solar, para o mesmo período do ano. Observou-se, também, que independente da época do ano, ou período de atividade solar, o mínimo valor de TEC é de ~2,5 TECU e é registrado no horário de 09:00 UT. Os resultados mostram, também, que nos meses de final de inverno, primavera-verão e início de outono, do ano de 2015 (alta atividade solar) o TEC apresenta um segundo pico por volta das 00:00 UT. Também se verificou a viabilidade de utilizar as ferramentas computacionais desenvolvidas neste trabalho para estudar o desenvolvimento de irregularidades ionosféricas em um curto espaço de tempo (dias). Com este objetivo selecionou-se o período geomagnético de 27-28 de setembro de 2017 onde foi possível verificar que houve a inibição na evolução de irregularidades ionosféricas durante a fase principal deste período geomagneticamente perturbado.
Variações de densidade eletrônica em galáxias em interação com o SDSS - IV MaNGA
(2021-08-03) Krabbe, Angela Cristina; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Oliveira, Claudia Lucia Mendes de; Brito, Lucas da Silva; São José dos Campos
Determinações de densidades eletrônicas (Ne) em galáxias em interação são extremamente importantes, principalmente para determinações precisas de abundâncias químicas. Neste trabalho apresentamos um estudo da variação espacial de densidade eletrônica no disco galáctico para uma amostra de 58 galáxias em interação selecionadas do survey MANGA (Mapping Nearby Galaxies At Apache Observatory). A Ne foi determinada da razão de linhas [SII](lambda)6716/(lambda)6731, utilizando dados espectroscópicos de campo integral do MANGA, que apresentam uma resolução espectral de R (aproximação) 2 000. Variações espaciais significativas de densidade eletrônica foram detectadas ao longo do disco galáctico em todos as galáxias estudadas. Altas densidades eletrônicas foram detectadas principalmente nas regiões externas dos discos galácticos, que pode ser devido a interação gravitacional com a galáxia companheira. Os valores das densidades eletrônicas médias obtidos para as galáxias estão num intervalo de 145 - 2 400 cm-3. Os valores médios da Ne foram relacionados com a diferença de velocidade radial do par das galáxias, com a separação projetada dos pares, com a massa e a luminosidade dos objetos, mas nenhuma correlação entre esses parâmetros foi encontrada. Utilizamos o diagrama BPT baseado nas razões de linha [OI]/H(Alfa) vs [OIII]/H (Beta) para associar as regiões de alta densidade com gás excitado por choque, e verificamos que em vários objetos as altas Ne estão associadas às regiões de gás excitado por choque, evidenciando que as altas densidades eletrônicas se devem a excitação de gás por choque.
Estudo das Camadas Intermediárias descendentes na região equatorial e de baixa latitude brasileira
(2021-12-10) Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Pillat, Valdir Gil; Ojeda González, Arian; Nogueira, Paulo Alexandre Bronzato; Silva, Ana Paula Monteiro da; Valentim, Ângela Machado dos Santos; São José dos Campos
O presente trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento das camadas intermediárias descendentes (CIs) sobre a região equatorial e de baixa latitude brasileira de Palmas-TO (10,12º S; 48,21º O) e São José dos Campos-SP (23,07º S; 45,52º O) respectivamente, durante os períodos de baixa (2008/2009) e alta (2013/2014) atividade solar correspondente ao ciclo 24. Os resultados deste estudo indicam que as camadas intermediárias ocorrem predominantemente durante o dia e apresentam um comportamento típico de descida que pode atingir as alturas da camada E e se fundir com as camadas E-esporádicas em desenvolvimento. A probabilidade de ocorrência das camadas intermediárias no setor brasileiro é alta e parece ser independente da sazonalidade e da atividade solar. O comportamento sazonal médio de altura e frequência de topo da CI para o setor de baixa latitude apresenta um comportamento regular entre 09:00 UT (06:00 LT) e 21:00 UT (18:00 LT). Em Palmas, tal característica foi observada somente no solstício de inverno, já que nos demais períodos sazonais um padrão oscilatório foi observado nos valores médios de altura. Com relação a variação sazonal média com a hora local na ocorrência dos eventos de CI durante o mínimo solar, observou-se dois máximos em São José dos Campos para todos os períodos sazonais avaliados, sendo o primeiro no período da manhã (entre 10:00 UT (07:00 LT) e 12:00 UT (09:00LT)) e o segundo no período da tarde (entre 14:00 UT (11:00 LT) e 19:30 UT (16:30LT)). Em Palmas, comportamento similar foi observado mais claramente somente no solstício de inverno. Até o presente momento, nenhuma relação foi encontrada entre a variação da altura virtual da camada intermediária e a variação da altura virtual da base da camada F. Algumas peculiaridades também foram encontradas neste estudo, tais como: camadas intermediárias noturnas, camadas intermediárias simultâneas, ou seja, a ocorrência de mais de uma camada em um mesmo ionograma e camadas intermediárias formadas a partir do desprendimento da base da camada F. Além disso um estudo sobre a influência dos ventos na formação e dinâmica das CIs foi realizado e constatou-se que em setores de baixa latitude brasileira, a inclusão da maré semidiurna foi essencial para modular a descida das CIs para altitudes inferiores. Já para setores equatoriais foi necessário incluir uma correção no modelo de ventos (multiplicando-o por um fator de 1,5), para que resultados mais coerentes fossem encontrados. Mostrou-se que as ondas de gravidade podem ter um papel importante na formação/desenvolvimento da camada intermediária sobre a região de São José dos Campos. O impacto da tempestade magnética no comportamento das CIs também foi brevemente discutido neste trabalho, no entanto, acredita- se que estudos mais detalhados são necessários para que os efeitos dos distúrbios magnéticos sobre as CIs possam ser melhores compreendidos.
Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais para o Estudo de Variações Geomagnéticas e de Distúrbios Ionosféricos Propagantes
(2022-03-11) Oliveira, Virgínia Klausner; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Gomes, Anna Beatriz Silva; Cândido, Claudia Maria Nicoli; Macedo, Humberto Gimenes; Prestes, Alan; São José dos Campos
Esta dissertação aborda as assinaturas geomagnéticas e ionosféricas causadas por eventos solares, sísmicos e oceânicos. A atividade solar, principalmente as ejeções de massa coronal e as regiões de interação corrotantes, podem gerar variações geomagnéticas na forma de tempestades magnéticas e eventos HILDCAA em virtude do acoplamento entre a magnetosfera e o vento solar. Por outro lado, durante a ocorrência de terremotos tsunamigênicos verifica-se o desenvolvimento de ondas de gravidade na atmosfera neutra, pois a gravidade atua como uma força restauradora a fim de reestabelecer o equilíbrio após a perturbação inicial. Estas, por sua vez, propagam-se até a termosfera, onde interagem com o plasma ionosférico por meio de colisões entre íons e neutros, produzindo correntes elétricas e campos magnéticos secundários. Consequentemente, variações geomagnéticas irregulares são produzidas, com períodos e amplitudes na ordem de minutos e poucos nT , respectivamente. Além disso, devido ao fenômeno de indução por movimento, os fluxos oceânicos associados a um tsunami também geram variações geomagnéticas, tendo em vista que as águas oceânicas constituem um fluido condutor em movimento que está imerso no campo geomagnético. Em altitudes ionosféricas, as ondas de gravidade colocam a ionosfera em movimento e se manifestam como distúrbios ionosféricos propagantes, isto é, como flutuações de natureza ondulatória na densidade do plasma ionosférico. Esses distúrbios podem ser detectados por meio de várias técnicas de rádio sondagem, mas atualmente as medições do conteúdo eletrônico total obtidas por meio de sinais de satélite são utilizadas com esta finalidade. Tendo em vista o exposto, o propósito do presente trabalho é desenvolver ferramentas computacionais munidas com as principais técnicas matemáticas, tais como análise wavelet e decomposição em modo empírico, para a identificação e caracterização de variações geomagnéticas e distúrbios ionosféricos propagantes causados tanto pela atividade solar quanto por terremotos tsunamigênicos. Além de seu propósito científico, este trabalho tem importância prática, pois a compreensão desses fenômenos pode ajudar no desenvolvimento de sistemas de previsão e alerta do Clima Espacial e de catástrofes, podendo evitar ou mitigar prejuízos econômicos e, principalmente, humanos.
Análise da candidata a polar CRTS J035758.7+102943 com múltiplas técnicas observacionais
(2022-02-23) Oliveira, Alexandre Soares de; Krabbe, Angela Cristina; Bruch, Albert Josef Rudolf; Souza, Diego Carvalho de; São José dos Campos
Nesse trabalho apresentamos os resultados do estudo observacional da candidata a variável cataclísmica magnética do tipo polar CRTS J035758.7+102943 (CSS0357+10), com dados de espectroscopia, fotometria, e polarimetria, obtidos nos observatórios SOAR, OPD, e no telescópio espacial TESS. O espectro médio é dominado por linhas de emissão, principalmente linhas Balmer e HeII 4686 Å , com essa última quase tão intensa quanto H—. Nossos dados espectroscópicos mostraram curvas de velocidade radial típicas de polares, revelando perfis de linhas variáveis com mais de um componente. O ajuste feito nas linhas mais proeminentes identificou duas componentes, uma com semi-amplitude de 720 km s ?1 , e a outra com 270 km s ?1 . Uma das componentes possui um redshift máximo próximo a „ ¥ 0,3, enquanto na outra esse ponto se encontra a „ ¥ 0,5, evidência de que cada uma delas tem ori- gem em locais distintos do sistema. A análise polarimétrica mostrou que o sistema possui uma grande fração de luz circularmente polarizada, chegando a um máximo de ¥ 40% no filtro V, e ¥ 30% no R e I, classificando-a definitivamente como po- lar. A curva de luz possui uma modulação com amplitude de ¥ 0,75 mag, com seu mínimo coincidindo com máximo da curva de polarização circular, indicando que nossa linha de visada está ao longo do campo magnético, e seu máximo com o mí- nimo da polarização circular, momento em que o campo magnético está paralelo ao plano do céu. Na busca de períodos, foi usada a técnica Lomb-Scargle aplicada a várias combinações de grupos de dados, resultando em um período de 0,0791810(8) dias, reduzindo em 20% a incerteza do período publicado na literatura. Em suma, pode-se concluir que o sistema CSS0357+10, é de fato uma mVC do tipo polar com período ligeiramente abaixo do period gap.
Estudo termodinâmico da formação de moléculas em ambientes astroquímicos
(2024-03-08) Oliveira, Sergio Pilling Guapyassu de; Ojeda González, Arian; Oliveira, Alexandre Soares de; Neto, Orlando Roberto; Pontes, Marcelo André Petry; Mateus, Marcelo Silva; São José dos Campos
Neste trabalho realizamos uma investigação teórica/computacional sobre a formação de moléculas em ambientes espaciais. O trabalho foi dividido em duas partes sendo a primeira com o foco na termoquímica da formação de algumas moléculas selecionadas (ex., CO3, C4O, C3O2, C5O, entre outras) e, a segunda, com o foco no estudo de reações químicas relacionados a formação de fosfina (PH3) a partir de compostos iônicos e sua implicação em astroquímica. As moléculas selecionadas para o cálculo das entalpias de formação são espécies previstas de existirem em gelos astrofísicos quando são expostos a presença de radiação ionizante. Esses cálculos são utilizados, por exemplo, para um eventual ordenamento nos coeficientes de taxa calculados com o programa PROCODA, que mapeia a evolução química de gelos astrofísicos irradiados em laboratório, desenvolvido pelo Dr. Sergio Pilling. Em relação ao PH3, cabe salientar que, a química do fósforo é essencial à vida na Terra e sua detecção em ambientes astrofísicos, como a alta atmosfera do planeta Vênus, impulsionou investigações nos campos da astroquímica e astrobiologia com a finalidade de entender e propor mecanismos reativos fotoquímicos, geoquímicos ou biológicos que expliquem seu equilíbrio nestes ambientes. Os cálculos teóricos foram realizados utilizando o programa de química quântica ORCA Quantum Chemistry. Para a obtenção das entalpias de formação das moléculas selecionadas foram utilizados o método b3lyp e base def2-tzvp. Os cálculos das entalpias de reação para a formação de PH3 foram realizadas em três reações: i) PH+ + H2  PH3+; ii) PH + H2+  PH3+; e iii) PH3+ + e-  PH3. Nessa etapa, o procedimento seguiu para etapas de otimização de geometria e cálculos de energia eletrônica e energia do ponto zero nos métodos MP2, M06-2X, ꞷB97X e ꞷB97X -D3 e verificados com o cálculo de coupled cluster (CC). Os valores das entalpias da reação i) revelaram que as reações são energeticamente favoráveis (ΔH < 0) em ambientes astrofísicos e ii) que a reação PH+ + H2  PH3+ possui dois estados de transição bem definidos. Os valores obtidos nesse estudo auxiliam no entendimento da formação e presença de moléculas em ambientes espaciais e ajudam a contribuir com a melhor compreensão da área de astroquímica e astrobiologia tanto na fase gasosa quanto na fase sólida.
Desenvolvimento e caracterização de nanocelulose para aplicações em filtros de ar visando aplicações aeroespaciais
(2024-03-08) Vieira, Lúcia; Oliveira, Virgínia Klausner de; Pillat, Valdir Gil; Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales; Sousa, Letícia Pereira dos Santos Ferreira Barbosa de; São José dos Campos
Este estudo contém a descrição do desenvolvimento e da caracterização de filtros de ar eletrofiados, utilizando uma combinação de álcool polivinílico (PVA) e nanocelulose, com ênfase em sua aplicação em ambientes aeroespaciais. A combinação do PVA com a nanocelulose eletrofiados promete materiais com propriedades aprimoradas, aproveitando as características únicas da nanocelulose e a versatilidade do PVA. A nanocelulose foi obtida a partir do subproduto do processo de fermentação da bebida kombucha, oferecendo uma fonte de material de baixo custo. Para garantir a pureza do material, foram implementados métodos de esterilização eficazes e ambientalmente amigáveis, como o uso de plasma não- térmico e ultrassom de alta potência. O estudo investigou a influência de técnicas inovadoras de purificação, incluindo o plasma gliding arc e técnica consolidada como o ultrassom de alta potência, na remoção de bactérias e resíduos fermentativos. Os resultados indicaram que o ultrassom foi a técnica mais eficaz, sendo selecionado para experimentos futuros, já o plasma propiciou a formação de um subproduto. As nanofibras tratadas com ultrassom foram então adicionadas à solução de PVA e Ácido Cítrico (AC) para eletrofiação de não tecidos e caracterizadas via microscopia eletrônica de varredura para verificar a morfologia. O tratamento por ultrassom provou ser superior, eliminando efetivamente as bactérias enquanto preserva a estrutura das fibras de celulose, deixando apenas as fibras de celulose visíveis. Os espectros de ressonância magnética nuclear (RMN) dos núcleos de 13C revelaram uma nova banda ativa atribuída ao tratamento com plasma, sugerindo a presença de um novo radical identificado como C2H2-Y, potencialmente originário de compostos de nitrogênio ou oxigênio no ambiente de plasma atmosférico. A Microscopia Confocal de Fluorescência e a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) confirmaram a erradicação eficaz das bactérias com ambos os métodos.
Análise de estruturas de galáxias espirais grand design via Séries e Transformadas de Fourier
(2023-02-28) Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Oliveira, Virgínia Klausner de; Hernandez-Jimenez, José Andrés; Puerari, Ivânio; Vera-Villamizar, Nelson; Costa, Stella Faria; Caritá, Lucas Antonio; São José dos Campos
Utilizando imagens do DESI Legacy Imaging Survey nas bandas g, r e z, foi realizada uma análise das estruturas espirais das galáxias IC 4566, NGC 768 e IC 1256. O objetivo deste trabalho é aplicar as Transformadas de Fourier unidimensional e bidimensional para análise das estruturas presentes em galáxias espirais grand design. Para isso, foram criados programas em P YTHON para implementação dos métodos, realizados testes com espirais teóricas e galáxias estudadas em outros trabalhos e assim, feita a aplicação nas três galáxias. Primeiramente, aplicamos a Série e a Transformada de Fourier bidimensional para determinação das componentes pmq dominantes em cada uma das estruturas espirais, além da medição do pitch angle a de cada modo. Em seguida, foi implementada a Transformada de Fourier unidimensional para determinação da ressonância de corrotação. Como resultado, IC 1256 apresentou como modo dominante m ? 3 e |a| « 21.8 , e as galáxias IC 4566 e NGC 768, m ? 2 com |a| « 16.9 e |a| « 18.9 , respectivamente. Com relação à ressonância de corrotação, para IC 4566 determinamos que o caráter do padrão espiral é trailing com raio de corrotação em 7.8 kpc e leading em 16 kpc; para NGC 768 o caráter do padrão é trailing e o raio de corrotação está em 15 kpc . Os métodos apresentam boa caracterização das estruturas espirais de galáxias grand design e os valores obtidos para o pitch angle aproximam-se de valores apresentados em outros estudos e técnicas.
Investigação observacional da candidata a variável cataclísmica polar CRTS J091936.6-055519
(2023-03-03) Palivanas, Natália; Oliveira, Alexandre Soares de; Jablonski, Francisco José; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Palivanas, Natália; São José dos Campos
Este trabalho tem como objetivo principal o estudo da candidata a variável ca- taclísmica polar CRTS J091936.6-055519, selecionada a partir de estudos prévios exploratórios, com dados de múltiplas técnicas observacionais. Para isso, utilizamos dados de fotometria, espectroscopia e polarimetria obtidos nos observatórios OPD e SOAR, e do telescópio espacial TESS. Buscando por periodicidades nos dados de fotometria TESS, determinamos o período orbital, até então desconhecido, em P = 0, 078100 ± 0, 000002 d, abaixo do period gap das variáveis cataclísmicas. A curva de luz é modulada pelo período orbital, com morfologia compatível à de uma polar não eclipsante. Os espectros possuem um contínuo plano com linhas de emissão em comprimentos de onda típicos de polares, ressaltando-se a presença de H ß e He II 4686 Å intensas e com razão He II/H ß ? 0.75. A velocidade radial das linhas de emissão, ajustadas como uma componente e como a combinação de duas componentes, seguem a modulação orbital do período encontrado e com amplitudes de até 500 km/s. A curva de luz obtida como subproduto da polarimetria é dominada por flickering e, quando em fase, mostra uma modulação compatível com o período orbital. A busca de periodicidades nos dados de fotometria, polarização e velocidade radial recuperam o período orbital obtido com os dados TESS, contudo com menos precisão devido à menor cobertura e resolução temporal das observações. Os dados polarimétricos indicam a presença polarização linear e circular no filtro V, ainda que pouco intensas. A polarização circular varia entre ±8% de forma independente da modulação orbital. As características analisadas apontam para o caso de uma polar com baixa polarização, porém dados adicionais podem auxiliar na confirmação da classificação. De todo modo, descobertas como a CRTS J091936.6-055519 certamente contribuem para aprimorar o debate e entendimento acerca das variáveis cataclísmicas.
Atualização e modernização do circuito de síntese de frequência do BDA (Brazilian Decimetric Array)
(2023-10-04) Machado, Telmo Claudinei; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Oliveira, Alexandre Soares de; Fagundes, Paulo Roberto; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Souza, Carlos Alexandre Wuensche de; São José dos Campos
A maioria dos eventos solares energéticos, como explosões solares (flares) e eje-ções de massa coronal (CMEs), têm origem na energia magnética acumulada na atmosfera solar, especialmente em regiões ativas. Porém, ainda é necessário estu-dar melhor os mecanismos de acumulação, liberação e transporte, que pode ser feito por diversos instrumentos, em solo ou no espaço. Investigar o Sol em faixas espectrais não ópticas ou de rádio requer a colocação de instrumentos em órbita para evitar o bloqueio atmosférico terrestre nessas bandas, gerando custos subs-tanciais. Assim, uma alternativa menos onerosa foi sugerida: criação, instalação, supervisão e operação de instrumentos em terra, principalmente nas faixas óptica e de rádio. O interferômetro rádio, chamado de Brazilian Decimetric Array (BDA), foi proposto para realizar investigações de fenômenos solares (como flares e CMEs, auxiliando em suas previsões) assim como investigações galácticas e extragalácti-cas. Além da redução de custos, essa alternativa permite monitoramento da evolu-ção das emissões em rádio desde a liberação. Por exemplo, em observações de CME com coronógrafos (como LASCO), a localização, do ponto de target não pode ser obtida. Outras observações são complementares e importantes, como as inter-ferométricas em rádio. Um interferômetro rádio é um instrumento que combina si-nais de dois ou mais elementos, compostos de antenas, e os respectivos recepto-res, para criar uma imagem em rádio mais detalhada do objeto observado. Consi-derando que um radiotelescópio sozinho não gera imagens, dois (ou mais) podem gerar imagens, com melhor ou pior resolução, dependendo das linhas de base e cobertura do plano UV. Para frequências relativamente altas (f > 1 GHz), são em-pregados receptores super-heteródinos, projetados para converter sinais das fre-quências altas para as mais baixas, a fim de permitir o transporte do sinal pelos cabos e componentes do receptor com baixa perda e mantendo coerência de fase, o que permite a detecção, armazenamento e processamento do sinal. O interferô-metro rádio é composto por vários radiotelescópios, sendo um instrumento comple-xo, podendo envolver mais etapas de conversão de frequência ao longo das eta-pas para estabilidade do sinal, principalmente em fase. Em um interferômetro, o ajuste de frequência de cada receptor consome muito tempo. Para agilizar, minimi-zar perdas e maximizar a estabilidade do sinal, foi concebida a automatização da síntese de frequência dos receptores do BDA. Este desenvolvimento pioneiro em-prega microcontrolador de baixo custo junto com circuitos convencionais. É uma tecnologia desenvolvida na própria instituição, a partir de competência existente, implicando significativa redução de custos. Neste trabalho, são apresentados o no-vo circuito da síntese de frequências, as características do hardware e do software, assim como parâmetros de ajuste e controle, resultados de testes de bancada e de validação operacional.
Estudo das Camadas Intermediárias descendentes na região equatorial e de baixa latitude brasileira
(2021-12-10) Silva, Ana Paula Monteiro da; Muella, Márcio Tadeu de Assis Honorato; Ojeda González, Arian; Nogueira, Paulo Alexandre Bronzato; Valentim, Ângela Machado dos Santos; Pillat, Valdir Gil; São José dos Campos
O presente trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento das camadas intermediárias descendentes (CIs) sobre a região equatorial e de baixa latitude brasileira de Palmas-TO (10,12º S; 48,21º O) e São José dos Campos-SP (23,07º S; 45,52º O) respectivamente, durante os períodos de baixa (2008/2009) e alta (2013/2014) atividade solar correspondente ao ciclo 24. Os resultados deste estudo indicam que as camadas intermediárias ocorrem predominantemente durante o dia e apresentam um comportamento típico de descida que pode atingir as alturas da camada E e se fundir com as camadas E-esporádicas em desenvolvimento. A probabilidade de ocorrência das camadas intermediárias no setor brasileiro é alta e parece ser independente da sazonalidade e da atividade solar. O comportamento sazonal médio de altura e frequência de topo da CI para o setor de baixa latitude apresenta um comportamento regular entre 09:00 UT (06:00 LT) e 21:00 UT (18:00 LT). Em Palmas, tal característica foi observada somente no solstício de inverno, já que nos demais períodos sazonais um padrão oscilatório foi observado nos valores médios de altura. Com relação a variação sazonal média com a hora local na ocorrência dos eventos de CI durante o mínimo solar, observou-se dois máximos em São José dos Campos para todos os períodos sazonais avaliados, sendo o primeiro no período da manhã (entre 10:00 UT (07:00 LT) e 12:00 UT (09:00LT)) e o segundo no período da tarde (entre 14:00 UT (11:00 LT) e 19:30 UT (16:30LT)). Em Palmas, comportamento similar foi observado mais claramente somente no solstício de inverno. Até o presente momento, nenhuma relação foi encontrada entre a variação da altura virtual da camada intermediária e a variação da altura virtual da base da camada F. Algumas peculiaridades também foram encontradas neste estudo, tais como: camadas intermediárias noturnas, camadas intermediárias simultâneas, ou seja, a ocorrência de mais de uma camada em um mesmo ionograma e camadas intermediárias formadas a partir do desprendimento da base da camada F. Além disso um estudo sobre a influência dos ventos na formação e dinâmica das CIs foi realizado e constatou-se que em setores de baixa latitude brasileira, a inclusão da maré semidiurna foi essencial para modular a descida das CIs para altitudes inferiores. Já para setores equatoriais foi necessário incluir uma correção no modelo de ventos (multiplicando-o por um fator de 1,5), para que resultados mais coerentes fossem encontrados. Mostrou-se que as ondas de gravidade podem ter um papel importante na formação/desenvolvimento da camada intermediária sobre a região de São José dos Campos. O impacto da tempestade magnética no comportamento das CIs também foi brevemente discutido neste trabalho, no entanto, acredita-se que estudos mais detalhados são necessários para que os efeitos dos distúrbios magnéticos sobre as CIs possam ser melhores compreendidos.

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