Área de Concentração

  • Área de Concentração - Mestrado em Física e Astronomia
  • Área de concentração I: Astrofísica.
  • Linhas de Pesquisa - Mestrado em Física e Astronomia
    Linhas de Pesquisa:

    Astrofísica

    - Supernovas do Tipo Ia, Variáveis Cataclísmicas e Binárias de Raios-X
    Esta linha de pesquisa contempla estudos observacionais de sistemas estelares binários, como variáveis cataclísmicas, binárias de raios-X e sistemas de duplas degeneradas, que podem dar origem às explosões de Supernovas do Tipo Ia, um dos eventos mais violentos do Universo. Para isso utilizamos observações obtidas em modernos telescópios internacionais, como o Gemini e SOAR (localizados no Hawaii e Chile), e nos telescópios localizados em território brasileiro, como o OPD/LNA, através de técnicas de fotometria, espectroscopia de fenda longa e espectroscopia de campo integral.

    - Astrofísica extragaláctica
    O grupo dedica-se ao estudo das propriedades físicas do gás de nebulosas ionizadas e do núcleo ativo de galáxias, das populações estelares, da cinemática e da dinâmica de galáxias. Utilizam-se dados obtidos em grandes telescópios (e.g. SOAR, GEMINI, VLA), por meio de técnicas de imageamento, espectroscopia, mapeamento em rádio, etc. As propriedades físicas são determinadas através da análise de linhas espectrais em emissão e absorção, de métodos de síntese de população estelar e de modelos de fotoionização. Realiza-se o modelamento numérico dos sistemas em estudo para análise da sua dinâmica através de técnicas de N-corpos/SPH, em que a evolução temporal dos sistemas é calculada em computadores de alto desempenho. Como consequência, o grupo também se propõe a desenvolver técnicas de computação paralela aplicada.

    - Astroquímica experimental
    A área de astroquímica experimental (ou laboratório de astrofísica) é um campo da ciência multidisciplinar que investiga, a partir de experimentos de laboratório, questões acerca da presença, formação e sobrevivência de moléculas em ambientes extraterrestres. Nesses ambientes a maior parte das moléculas encontra-se na fase gasosa (ex. nuvens moleculares, meio interestelar, atmosferas planetárias, etc.) embora uma boa fração também se encontre na fase condensada (ex. poeira interestelar, cometas, etc.). A interação entre a radiação ionizante (fótons, elétrons ou íons) com moléculas, em ambas as fases, disparam processos dissociativos e reações químicas cuja conseqüência é um aumento contínuo da complexidade química nesses ambientes. Por exemplo, a partir do processamento de moléculas simples como N2, H2O, CO, CO2, NH3, CH4 formam-se moléculas orgânicas pré-bióticas tais como a glicina (C2H5NO2) e adenina (C2H5N5), essenciais aos sistemas biológicos conhecidos.

    - Física Solar
    Nesta linha de pesquisa o objetivo é estudar estruturas quiescentes da atmosfera solar (plages, espículas, vento solar, etc), bem como fenômenos transientes (explosões e ejeção de massa solar) através da análise de dados observacionais e da modelagem computacional. Entender o comportamento das diversas estruturas que compõem a atmosfera solar é de suma importância para compeendermos a influência que a atividade solar exerce sobre a Terra.

    - Simulações numéricas de galáxias em colisão
    Realizam-se simulações numéricas das galáxias em colisão, buscando um estudo da sua dinâmica baseado na morfologia e medidas de velocidades estelares e do gás interestelar das galáxias, obtidas observacionalmente. A partir dos melhores ajustes entre simulação e dados reais é possível inferir a idade da interação, a qual pode ser comparada com a idade das populações de estrelas, refazendo a história complexa do sistema e prevendo o seu futuro. As simulações são feitas através de técnicas de N-corpos/SPH, em que a evolução temporal dos sistemas é calculada em computadores de alto desempenho. Como conseqüência, o grupo também se propõe a desenvolver técnicas de computação paralela aplicada. A realização de simulações numéricas específicas e detalhadas permite a compreensão e análise dos diversos processos físicos envolvidos na descrição dos grandes sistemas estelares – desde os aglomerados estelares até as galáxias e os aglomerados de galáxias – constituindo-se, assim, em uma ferramenta essencial para o nosso entendimento do Cosmos.
  • Área de concentração II: Física Espacial.
  • Linhas de Pesquisa - Mestrado em Física e Astronomia
    Estuda o acoplamento entre Sol e os planetas do sistema Solar, especialmente o acoplamento Sol - Terra. Um dos principais tópicos de estudo é a resposta da atmosfera neutra, ionosfera e magnetosfera terrestre aos ciclos e distúrbios solares.

    Linhas de Pesquisa:
    Física Espacial

    - Física da atmosfera superior
    Estudar os processos físicos que envolvem a dinâmica da mesosfera e termosfera e o acoplamento atmosfera inferior e superior. Tais como a propagação de ondas de gravidade, marés e ondas planetárias e suas possíveis fontes de excitação. Equipamento imageador all-sky (observa as seguintes emissões OI 777,4 nm, OI 630,0 nm, OI 557,7 nm, O2A (0-1) banda atmosférica, OH (banda de Meinel), NaD 589,3 nm. Instrumentos: Imageador tipo all-sky e ionossonda tipo CADI.

    - Física da ionosfera
    Estudo dos processos eletrodinâmicos que ocorre na ionosfera tropical em função do ciclo solar e durante períodos geomagneticamente calmos e perturbados. Os processos físicos envolvidos na geração, evolução e propagação das instabilidades que ocorrem no plasma ionosférico e conseqüentemente a formação de irregularidades ionosféricas. As características das ondas de gravidades e planetárias que propagam pela ionosfera e atmosfera superior. Instrumentos: Ionossondas do tipo CADI e GPS.

    - Física da mesosfera
    Estudo da propagação de ondas de gravidade (período de minutos a horas), mares (períodos de 24, 12, 8 e 6 horas) e ondas planetárias (período de dias) na mesosfera. As ondas que propagam na mesosfera têm origem principalmente na baixa atmosfera (troposfera e estratosfera) a partir do desequilíbrio entre a força de gravidade e o gradiente de pressão propagando-se através da atmosfera até atingir a região de 80-100 km de altura (mesosfera). As principais fontes de geração das ondas de gravidade têm origem na troposfera terrestre, dentre as quais se destacam as convecções troposféricas, tempestades elétricas, frentes meteorológicas e forçantes orográficos. Neste estudo utiliza-se o fotômetro imageador do tipo “all-sky”, este instrumento mede a distribuição horizontal de fótons emitidos por átomos ou moléculas minoritárias da mesosfera (emissão da hidroxila, emissão do sódio, emissão do oxigênio atômico e molecular).

    - Estudo do acoplamento troposfera-mesosfera / mesosfera-ionosfera
    Estudar a equilíbrio energético e dinâmico da alta atmosfera (localizada entre 80-100 km de altura) e investigar a variabilidade causada por ondas atmosféricas na região utilizando dados observacionais e modelagem teórica/computacional; Estudar o acoplamento entre a troposfera e a mesosfera através do transporte de momento, energia, calor e partículas realizado por ondas atmosféricas e determinar os principais mecanismos de dissipação e saturação destas oscilações; Implementar e implantar técnicas de sondagens da atmosfera utilizando dispositivos opto-eletrônicos, radares de laser e radares de meteoros; Estudar o acoplamento entre a atmosfera neutra e ionizada por meio de ondas atmosféricas capazes de disparar instabilidades no plasma utilizando dados observacionais e modelagem teórica/computacional dos fenômenos relacionados; Investigar a propagação de ondas no plasma ionosférico, sua variabilidade e seus mecanismos de geração, determinar seus parâmetros dinâmicos e estimar o transporte de momento e energia no meio ionizado;

    - Física da relação Sol-Terra (clima espacial)
    Estudo da atividade solar, das estruturas do meio interplanetário e os seus efeitos na magnetosfera e ionosfera (tempestades magnéticas, subtempestades, auroras). Instrumentos: Ionossondas do tipo CADI, GPS, magnetômetros e dados de satélites (ACE, SOHO, WIND, CLUSTER e ULYSSES).

    - Física Solar
    As atividades desenvolvidas pelo pesquisador no Laboratório de Física e Astronomia da Univap estão relacionadas principalmente com a investigação de fenômenos solares observados em ondas de rádio, em diversas faixas de freqüências, desde ondas métricas a decimétricas com possíveis aplicações nas investigações do Clima Espacial. O objetivo é estudar estruturas quiescentes da atmosfera solar (plages, espículas, vento solar, etc), bem como fenômenos transientes (explosões e ejeção de massa solar) através da análise de dados observacionais e da modelagem computacional. Entender o comportamento das diversas estruturas que compõem a atmosfera solar é de suma importância para compreendermos a influência que a atividade solar exerce sobre a Terra. Dentre os tópicos de pesquisa incluem a observação e a análise de dados espectroscópicos e interferométricos de fenômenos solares, como por exemplo, os flares solares, as explosões solares apresentando estruturas finas em rádio e as ejeções coronais de massa (CMEs), com o objetivo de estudar os fenômenos relacionados principalmente aos processos de armazenamento e liberação de energia, à aceleração e transporte de partículas energéticas nas regiões ativas solares e melhorar a caracterização física das região de aceleração e emissão em rádio freqüências.

    - Estudo das inter-relações Sol-Terra-Clima por meio de registros observacionais e naturais
    A pesquisa desenvolvida habitualmente sobre as relações Sol-Terra-Clima é realizada principalmente pela aquisição e análise de dados observacionais numa escala de tempo que vai do passado recente ao presente. Entre os dados observacionais mais usados, podem ser citados: as manchas solares, dados geomagnéticos e ionosféricos, dados meteorológicos, climáticos e hidrológicos. Por outro lado, pode-se apreender sobre o passado da variabilidade solar e climática pela leitura de arquivos terrestres que nos fornecem dados "proxy" (substitutos) da história do Sol e do clima. Tendo em mente que diferentes mecanismos naturais podem afetar o clima de um dado lugar, em adição a efeitos antropogênicos, objetivase estudar a influência da atividade solar, eventos El Niño, entre outros fenômenos geofísicos, na variabilidade do clima. Este estudo, das relações Sol-Terra-Clima, é realizado por meio de análise matemática de séries temporais de registros ambientais (anéis de crescimento de árvores e outros registros naturais) e observacionais (manchas solares; dados climáticos...), visando o aumento de conhecimento sobre as interações e fenômenos envolvidos (atividade solar; vulcanismo; eventos El Niño etc.) e de previsibilidade das conseqüências que podem afetar as atividades humanas.
  • Área de concentração III: Física da Matéria Condensada.
  • Linhas de Pesquisa - Mestrado em Física e Astronomia
    Física da Matéria Condensada
    Com atuação no estudo de novos materiais semicondutores, supercondutores e na caracterização de materiais biológicos.

    Linhas de Pesquisa:
    Física da Matéria Condensada

    - Estudo das propriedades termomecânicas das ligas amorfas de carbono nitrogênio hidrogenadas
    Estuda as propriedades termomecânicas das ligas de carbono hidrogênio hidrogenadas preparadas pela técnica de rf-magnetron sputtering. Para este fim serão preparadas varias series de amostras: a) Primeiro será preparada uma serie de amostras só de carbono amorfo; b) uma serie de amostras da liga amorfa de carbono nitrogênio, e finalmente c) uma serie de amostras da liga amorfa carbono nitrogênio hidrogenada. Utilizando a técnica de deposição de rf-magnetron sputtering existem vários parâmetros macroscópicos que podem ser mudados a fim de obtermos amostras com diferentes propriedades. Assim, na serie de amostras de carbono iremos variar um parâmetro de deposição por vez a fim de obtermos carbono amorfo com a maior quantidade de ligações sp3 e de maior dureza. Uma vez obtido este parâmetro, manteremos todos os parâmetros de deposição fixos, e variaremos somente a quantidade de nitrogênio e/ou hidrogênio presentes na câmara de deposição para obtermos a segunda e terceira serie de amostras, respectivamente. Para o estudo das propriedades termomecânicas realizaremos varias medidas tais como dureza, stress, medidas de concentração de impurezas, atrito a fim de entendermos e correlacionarmos as propriedades mecânicas com os parâmetros de deposição utilizados.

    - Estudo da composição bioquímica da pele humana por espectroscopia Raman in vivo
    A pele representa importante barreira de proteção contra agentes externos, além de conservar os fluidos corporais, participar na síntese de vitaminas, ser órgão alvo da ação dos hormônios sexuais e ter um papel fundamental nos mecanismos de termorregulação e vigilância imunológica. Além dos estudos sobre a hidratação da pele, a busca pelo entendimento do processo de envelhecimento, principalmente associada ao desenvolvimento de produtos cosméticos e cosmecêuticos, tem colocado este órgão como alvo de pesquisas promissoras que, constantemente, geram patentes e inovação tecnológica. Dentre as técnicas não invasivas para estudo de pele, a que mais tem se destacado recentemente é a de espectroscopia Raman in vivo, pois possui alta resolução e confiabilidade. Desta maneira, o objetivo deste trabalho é caracterizar a pele humana em diferentes faixas etárias (adolescente, adulto e idoso) e de diferentes fototipos por meio da espectroscopia Raman.

    - Estudo da composição bioquímica de materiais biológicos por espectroscopia Raman e imageamento por FT-IR
    Aplicação da espectroscopia óptica em amostras biológicas, com o objetivo de entender as modificações bioquímicas em função da patologia. Nesta linha de pesquisa utilizam-se as técnicas de FT-IR e Raman a fim de obter imagens bioquímicas de tecidos biológicos a fim de minimizar as desvantagens que ocorrem nestes tipos de análises pelo método morfológico convencional.

    - Diagnóstico de doenças por Nanossonda
    Aplicação de nanopartículas funcionalizadas de ouro e prata em diagnóstico de doenças. As nanossondas possuem uma seqüência de DNA conhecida, que caracteriza uma fração da informação genética de uma bactéria, fungo ou do genoma humano, no qual existe interesse.