Principais Projetos de Pesquisa

Membros do nosso programa de pós-graduação estão envolvidos no projeto do radiotelescópio BINGO (Baryon acoustic oscillations In Neutral Gas Observations). O BINGO é uma colaboração internacional na qual participam a Universidade de São Paulo, o INPE, a UFCG, a University of Machester Reino Unido, Yangzhou University China, Shanghai Jiao Tong University China, University of Science and Technology China, a ETH Zurich Suiça, University College London Reino Unido, Institut d'Astrophysique Spatiale França, University of KwaZulu-Natal África do Sul, University of Texas Estados Unidos, entre outros.

Salientamos que a UFCG e Governo do Estado da Paraíba arrecadaram até o momento mais de R$ 13 milhões em recursos para o Projeto BINGO. Desta forma, a UFCG terá papel protagonista na construção e desenvolvimento do projeto, tendo a UAF como liderança entre os pesquisadores atuantes na colaboração. Esperamos que nossa participação na colaboração BINGO eleve o nível de internacionalização do nosso programa e que proporcione aos nossos alunos oportunidades frutíferas para suas carreiras acadêmicas.

O BINGO (Baryon acoustic oscillations In Neutral Gas Observations) é um telescópio que operará na banda rádio, dos 960 a 1260 MHz, de forma a detectar gás neutro localizado a um desvio para o vermelho z (redshift) entre 0.13 e 0.48. É um projeto internacional, liderado por universidades do Brasil, China e Reino Unido.

Mais detalhes sobre a colaboração BINGO podem ser encontrados no site: https://bingotelescope.org

O PPGF também conta ainda, com participação no LatinAmerican Giant Observatory (LAGO), tratando-se de uma colaboração entre diferentes Universidade sul americanas que utilizam detectores Cherenkov para estudar os chuveiros aéreos estendidos produzidos na atmosfera pela colisão de raios cósmicos primários de diferentes energias.

Maiores informações podem ser obtidas através do link

https://arxiv.org/abs/1703.05337

Decorrente do pós-doutorado realizado pelo Prof. Victor I. Afonso na Universidade de Valência, na Espanha apoiado parcialmente pelo CNPq e pela nossa Unidade, se estabeleceu uma colaboração com o grupo de “Agujeros Negros Cuánticos, Supergravedad y Cosmología” do Departamento de Física Teórica da Universidad de Valencia.

Essa colaboração internacional se consolidou através da inserção em dois projetos. O primeiro deles conta com a participação do Prof. Victor Afonso como pesquisador membro do projeto SEJI/2017/042, intitulado “Aspectos Teóricos y Observacionales de la Estructura del Espacio-Tiempo” Universitat de València (Olmo Alba, Gonzalo (PI); Financiamento Total de 182.000 euros; período: 2017-2019.), que até o momento possibilitou a produção de 5 artigos publicados conjuntamente e 2 submetidos.

Paralelamente, a mesma colaboração apoiou a candidatura do grupo de Branas, Partículas e Campos da UAF-UFCG, para formar parte da EU-COST Action CA15117 “CANTATA” (European Cosmology and Astrophysics Network for Theoretical Advances and Training Actions), financiada pela European Cooperation in Science and Technology (Ruth Lazkoz Saez (PI), compreendendo o período: 2015-2020). 

Atualmente nosso grupo forma parte da rede no grupo de trabalho WG3 “Modified Gravity”, que compreende grupos de pesquisa de 26 países europeus. Vale destacar que só são aceitos dois grupos de pesquisa por país fora da União Européia (International Partner Country), sendo o nosso grupo o único representante do Brasil. (https://www.cost.eu/actions/CA15117/#tabs|Name:parties)

Por sua vez, essa interação nos permitiu contar com a participação da Dra. Ruth Lazkoz, coordenadora da rede internacional acima, como membro de um dos grupos de trabalho (WP12 - Science: “Cosmology and Large Scale Structres”) na colaboração internacional do telescópio BINGO.

Os pesquisadores da linha de Física de Alta Atmosfera fazem parte de uma rede internacional de colaboração denominada RENOIR. O projeto RENOIR (The Remote Equatorial Nighttime Observatory of Ionospheric Regions), trata-se de uma colaboração conjunta entre pesquisadores de universidades brasileiras e americanas, entre elas estão a University of Illinois em Urbana-Champaign, Clemson University, Cornell University, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e a Universidade Federal de Campina Grande. A rede RENOIR procura ter uma melhor compreensão das variações da ionosfera noturna e que tipos de efeitos estas variações podem causar em satélites e em sistemas de comunicação. Os instrumentos da rede RENOIR permitem o estudo de efeitos ionosféricos causados por instabilidades no plasma equatorial e pelo acoplamento termosfera-ionosfera.
Cada uma das estações da rede RENOIR é composta por um sistema de imageamento ionosférico do tipo wide-field, dois interferômetros de Fabry-Perot, um receptor de GPS de frequência dual e um arranjo de cinco receptores de GPS com frequência única que realizam o monitoramento de cintilação. Duas dessas estações RENOIR foram instaladas no território nacional, uma em Cajazeiras e outra em São João do Cariri, ambas com colaboração da UFCG.
Mais informações sobre a colaboração RENOIR podem ser obtidas a partir do endereço

http://airglow.ece.illinois.edu/Research/RENOIR

Além do vínculo com o projeto RENOIR, o grupo AEROLUME coordena o observatório de Luminescência Atmosférica da Paraíba (OLAP) em São João do Cariri. Esta estação experimental opera desde 1997 e coleta dados experimentais para estudos da Física da Alta Atmosfera. Dado a longevidade do projeto, dispomos de um dos mais robustos bancos de dados observacionais em aeroluminescência voltados à região equatorial. Os principais produtos gerados nesse observatório são: imagens de aeroluminescência noturna, que servem para estudar a dinâmica e morfologia de estruturas presentes na alta atmosfera; medidas de ventos atmosféricos e temperaturas nas regiões da mesosfera e baixa termosfera que são fundamentais para investigações das condições atmosféricas. Os principais instrumentos em operação são o imageador de aeroluminescência, o radar meteórico e o interferômetro Fabry-Perot. Os dois primeiros instrumentos operam devido a cooperação científica com o INPE o último com o Projeto RENOIR.

O acesso ao LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron), tem proporcionado aos nossos alunos a oportunidade de realizar parte de seu programa de mestrado em um dos experimentos mais importantes do país. Nossa colaboração no LNLS atualmente opera a linha de luz PGM no atual acelerador (UVX). Esta é uma linha de raios-x moles (100 - 1500 eV) que oferece diversas estações experimentais e técnicas que, em um futuro muito próximo, serão divididas entre duas novas linhas de luz também com energias na faixa dos raios-x moles. 

Além disso, como as linhas de raios-x moles atendem a comunidade de ciências de superfície, temos à disposição uma infraestrutura de apoio que compreende câmaras de deposição de filmes finos por técnicas físicas (PLD - pulsed laser deposition - e MBE - molecular beam epitaxy), equipamentos para preparação de superfícies de monocristais por sputtering e e-beam annealing, e caracterizações in situ (em câmaras de ultra alto vácuo conectadas entre si e com sistema de transferência de amostras), por difração de elétrons (RHEED - reflection high energy electron diffraction - e LEED - low energy electron diffraction), espectroscopia de elétrons Auger (AES - Auger electrons spectroscopy) e XPS, e microscopia de varredura por sonda (SPM - scanning probe microscopy) nos modos STM (scanning tunneling microscopy) e AFM (atomic force microscopy). Além disso, possuímos um microscópio SPM convencional para medidas de AFM e também nos modos elétricos KPFM (Kelvin probe force microscopy) e PFM (piezoresponse force microscopy), e magnético MFM (magnetic force microscopy). 

Também possuímos uma estação de medidas de transporte eletrônico com criostato que opera entre 15 K e 450 K. Nosso grupo também é usuário frequente de equipamentos para deposição de filmes finos por magnetron sputtering, difratômetros de raios-x e microscópios eletrônicos através da infraestrutura multiusuário disponível no LNNano (Laboratório Nacional de Nanotecnologia), que também fica no CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), e dos clusters de high performance computing do grupo de computação científica do LNLS para realização de simulações micromagnéticas. Maiores informações podem ser obtidas nos endereços

https://www.lnls.cnpem.br/grupos/xds/ 

https://www.lnls.cnpem.br/grupos/pgm/