On the measurement and interpretation of the fluxes of galactic cosmic-ray nuclei
| Promotie: | Dhr. E. (Eduardo) Ferronato Bueno |
| Wanneer: | 06 december 2022 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotor: | prof. dr. A.M. van den Berg |
| Copromotors: | M. (Manuela) Vecchi, Prof, dr. F. Barao |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Waar komt de kosmische straling vandaan?
Sinds de ontdekking van kosmische straling aan het begin van de vorige eeuw is de studie van deze deeltjes uit de ruimte de bron geweest voor belangrijke ontdekkingen over hoe ons universum werkt. Toch is nog niet goed bekend wat de oorsprong van deze deeltjes is en welke processen hun traject door onze Melkweg bepalen. In de afgelopen tijd hebben experimenten zoals de Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), een deeltjesfysicadetector die sinds mei 2011 aan boord van het internationale ruimtestation ISS werkt, ons naar een precisietijdperk gebracht voor het bestuderen van deze kosmische deeltjes. De gegevens van AMS-02 hebben de studie van de voortbewegingsprocessen, van de oorsprong en van de versnellingsmechanismen ervan mogelijk gemaakt.
In het eerste deel van zijn proefschrift behandelt Eduardo Ferronato Bueno de fenomenologische interpretatie van de gepubliceerde gegevens van AMS-02 over atoomkernen met atoomnummers groter dan twee, waarbij hij zorgvuldig rekening hield met de onzekerheden in de relevante nucleaire werkzame doorsneden. De resultaten geven aan dat een eenvoudig diffusiemodel de fluxen van alle secundaire deeltjessoorten kan reproduceren voor de door AMS-02 gemeten kernen met atoomnummers tussen 2 en 9.
In het tweede deel richt Ferronato Bueno zich op het meten van de flux van kosmische deuteronen, de meest voorkomende secundaire soort in de kosmische stralingsdeeltjes. Hij ontwikkelde verschillende methoden voor de verschillende stadia van de analyse zoals een multivariatie methode voor de onderdrukking van de achtergrond, een parametrisch sjabloon dat geschikt is voor het identificeren van deeltjes, en een ontvouwingsmethode van het gemeten spectrum voor de deconvolutie veroorzaakt door instrumentele effecten. De gemeten flux aan deuteronen bestrijkt het bereik tussen de 0,2 en de 10 GeV/n met een ongekende nauwkeurigheid en wij leveren de allereerste gegevens tussen de 4 en de 10 GeV/n.
Het promotieonderzoek van Eduardo Ferronato Bueno vond plaats bij de afdeling Sterrenkunde van het Kapteyn Instituut met financiering via een beurs van de RUG. Hij werkt nu als analyst bji ABN-AMRO.