Impacts of Lorentz invariance violation on particle acceleration and emission (2025)
- Authors:
- Autor USP: FRANCISCO, MATHEUS DUARTE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- DOI: 10.11606/D.76.2025.tde-28042025-104043
- Subjects: ACELERAÇÃO DE PARTÍCULAS; FÍSICA MODERNA; GRAVIDADE; ASTROFÍSICA; FÍSICA DE PARTÍCULAS
- Keywords: Gravidade quântica; Lorentz invariance violation; Particle acceleration; Quantum gravity; Quebra de invariância de Lorentz; UHECR
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A teoria da relatividade de Einstein, juntamente com a invariância de Lorentz, constitui um dos pilares da física moderna. Uma possível violação da simetria de Lorentz poderia apontar o caminho para a criação de um modelo de gravidade quântica. No entanto, espera-se que os efeitos de tal violação sejam mínimos, tornando-se significativos apenas em escalas de energia extremas. Este trabalho tem como objetivo utilizar raios cósmicos de ultra-alta energia para estudar os limites dessa simetria, abordando especificamente a lacuna no entendimento dos efeitos da Violação da Invariância de Lorentz nos processos de aceleração de astropartículas. Neste estudo, foram analisados os mecanismos de Fermi de primeira e segunda ordem, de forma que uma relação de dispersão modificada e uma alteração no fator de Lorentz foram utilizadas para incorporar a quebra de simetria. O mecanismo de segunda ordem apresentou uma mudança no índice espectral e uma redução no tempo de aceleração. Já o mecanismo de primeira ordem mostrou uma supressão significativa no espectro de energia das partículas, o que levou a uma comparação com o espectro observado pelo Observatório Pierre Auger. Além disso, os processos de perda de energia por radiação síncrotron e Compton inverso foram investigados sob a perspectiva da quebra de simetria. Utilizando o mecanismo de aceleração de primeira ordem como referência e aplicando o modelo de uma zona, foram explorados os efeitos tanto no espectro de partículas carregadasquanto no espectro de emissão de fótons. Para a radiação síncrotron, uma barreira energética foi obtida, além de uma notável supressão nos espectros de partículas carregadas e fótons. O modelo de Compton inverso revelou uma supressão significativa no espectro de partículas e o surgimento de uma nova região de emissão de fótons em altas energias, acima do que é atualmente esperado. Essa nova região de emissão foi comparada com os dados de Markarian 501. Um contraste ilustrativo do espectro integrado dessa nova região para uma população de blazares do tipo BL Lac foi feito com os limites de fluxo de fótons estabelecidos pelo Observatório Pierre Auger
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 19.02.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
FRANCISCO, Matheus Duarte. Impacts of Lorentz invariance violation on particle acceleration and emission. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-28042025-104043/. Acesso em: 06 maio 2026. -
APA
Francisco, M. D. (2025). Impacts of Lorentz invariance violation on particle acceleration and emission (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-28042025-104043/ -
NLM
Francisco MD. Impacts of Lorentz invariance violation on particle acceleration and emission [Internet]. 2025 ;[citado 2026 maio 06 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-28042025-104043/ -
Vancouver
Francisco MD. Impacts of Lorentz invariance violation on particle acceleration and emission [Internet]. 2025 ;[citado 2026 maio 06 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-28042025-104043/ - Effects of Lorentz invariance violation on particle acceleration and photon emission
- Effects of Lorentz invariance violation on charged particles and photon production in astrophysical sources
- Effects of Lorentz invariance violation on particle acceleration and photon emission
- Fermi acceleration mechanisms under Lorentz violating physics
- Mecanismo de aceleração de Fermi sob a hipótese de quebra de invariância de Lorentz
- Fermi acceleration under Lorentz invariance violation
- Fermi acceleration mechanisms under Lorentz violation hypothesis
- Cosmic ray acceleration under Lorentz invariance violation
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