Palestra 1: Astrofísica e astroquímica de objetos compactos

• Geanderson Carvalho (UTFPR)

Objetos compactos (buracos negros, estrelas de nêutrons e anãs brancas) são o estágio final da evolução estelar. O estudo destes objetos nos ajuda a compreender diversos fenômenos como a emissão de radiação de altas energias (ultravioleta, raio-x, e gama) e estão intrinsecamente relacionados a emissão de ondas gravitacionais. O regime de altas densidades no interior de um objeto compacto também nos oferece pistas sobre o estado fundamental da matéria nuclear e o desconfinamento de quarks, e o regime de gravidade forte oferece inclusive a oportunidade de testarmos teorias modificadas de gravidade. Neste abordaremos alguns aspectos da fenomenologia destes objetos, como, por exemplo, os mecanismos de emissão de radiação eletromagnética e gravitacional, e a interação desta radiação com espécies moleculares na circunvizinhança destes objetos, levando assim a síntese de novas espécies, incluindo possivelmente espécies pré-bióticas. Do ponto de vista de gravidade modificada, os objetos compactos podem ser usados como um ''laboratório de testes'' para estas teorias a fim de achar explicações alternativas para a matéria e energia escura.

Palestra 2: Revelando os Segredos do Limbo Solar: Medindo Oscilações e Explorando a Física do Sol

• Marcelo Emílio (UEPG)

As medidas do limbo solar, realizadas pelo instrumento Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) a bordo do Solar Dynamics Observatory (SDO), revelam informações cruciais sobre a estrutura e física do Sol. Essas medidas são altamente precisas, detectando oscilações de microssegundos de arco e capturando detalhes com uma sensibilidade superior a 100 microssegundos de arco, incluindo possíveis variações no achatamento e outras perturbações. Compreender as mudanças temporais na forma do Sol é essencial, pois o achatamento está intimamente relacionado à rotação no interior solar e à distribuição de massa. Nossos resultados, obtidos através dos modos de pressão (modos p) como traçadores de rotação, forneceram evidências inequívocas de um grande gradiente de rotação solar no topo da fotosfera. Para explicar o gradiente de rotação encontrado abaixo da fotosfera, especialmente nos 5% externos da zona de convecção, uma compreensão mais aprofundada do cisalhamento fotosférico se mostra crucial. Durante esta palestra, iremos descrever os métodos utilizados para analisar as informações provenientes do limbo solar, utilizando medidas de satélite, e como essas medidas nos fornecem informações valiosas sobre a física solar. Além disso, abordaremos a análise dos diferentes filtros do HMI, que permitem medir os perfis de linha no limbo extremo do Sol, proporcionando uma confirmação direta dos resultados obtidos através das oscilações dos modos p no limbo, além de uma maior resolução latitudinal e radial do perfil de rotação. Esta palestra oferece uma oportunidade de explorar as descobertas recentes e as técnicas empregadas para investigar o limbo solar, destacando sua importância para a compreensão da estrutura e dinâmica do nosso Sol.

Palestra 3: Fontes de ondas gravitacionais podem ser fontes de raios cósmicos de alta energia?

• Carlos Henrique Coimbra Araujo (UFPR)

O detector de ondas gravitacionais LIGO já identificou dezenas de fontes. Essencialmente são binários de buracos negros ou estrelas de nêutrons emitindo ondas gravitacionais durante o processo de fusão desses objetos. No entanto, é de se esperar que além da intensa emissão de ondas gravitacionais também haja uma intensa emissão de contrapartes do tipo 'radiação de altas energias' ou mesmo 'raios cósmicos de altas energias'. Nesta apresentação faremos uma reflexão sobre a possibilidade de que eventos de ondas gravitacionais de altas energias possam ter correlação com eventos do tipo emissão de raios cósmicos de ultra altas energias, caso essas fontes LIGO estejam imersas em campos magnéticos intensos.

Palestra 4: Astrofísica Relativística de objetos compactos: um zoológico de pulsares

• Jaziel Goulart Coelho (UFES)

Recentemente, celebramos 55 anos desde a descoberta dos pulsares. Nesse tempo, encontramos mais de 2.600 pulsares e os usamos para testar a teoria da relatividade geral e buscar ondas gravitacionais. Na verdade, os pulsares mudaram nossa compreensão do universo, e sua verdadeira importância ainda está se revelando. Cinquenta e cinco anos depois, temos uma compreensão muito melhor (mas ainda incompleta) desses faróis cósmicos. Os pulsares são uma população de estrelas muito diversificada, tanto em suas propriedades físicas quanto observacionais. Do ponto de vista da física fundamental, eles são muito importantes, por possuírem forte gravidade, altos campos magnéticos e enormes densidades, são talvez os melhores laboratórios para se estudar física sob condições tão extremas. Os pulsares preferem irradiar a maior parte de sua energia em comprimentos de onda de rádio, raios X e gama. No entanto, sua emissão pode ser alimentada pela rotação, ou acreção, calor, e campos magnéticos intensos. Portanto, diferentes espécies do mesmo "reino animal", cujo diversos fenômenos permanecem um mistério, incluindo sua composição interna e a natureza de campos magnéticos extremos. Nesta palestra irei revisar brevemente as propriedades dos habitantes deste zoológico de estrelas na era da astrofísica multimensageira, com ênfase em suas propriedades fundamentais e nas grandes questões ainda em aberto. Nas próximas décadas, esperamos aprofundar nossa compreensão da natureza dessas fontes. Além disso, comentarei sobre o futuro da astrofísica com o Cherenkov Telescope Array (CTA) e nossas contribuições recentes, que ampliarão as descobertas e compreensão do Universo em altíssimas energias.

Seminário 5: Introdução à inflação cósmica

• Thiago Pereira (UEL)

A expressão "Não existe almoço grátis" se popularizou por sintetizar um fato constante nas nossas vidas: não há ganho sem esforço. No contexto da física clássica (i.e., a física anterior ao século XX) essa expressão pode ser entendida como um resumo da lei de conservação de energia. Porém, a teoria da relatividade geral de Einstein nos ensina que, em escalas cosmológicas, a energia não se conserva. Longe de ser um problema, esse fato abre a possibilidade de que todo o universo observável possa ter surgido do nada (ou de muito pouco). Essa ideia é conhecida como "Inflação Cósmica", e afirma que toda massa e energia que atualmente observamos pode ter surgido de um período de expansão exponencial do nosso universo nos seus primeiros instantes de vida. Nesta palestra, pretendo fazer um apanhado das principais motivações e consequências observacionais desse período hipotético de evolução do universo.

Seminário 6: Astronomia e Educação Não Formal como potencializadores do interesse e participação na Ciência: o caso do Polo Astronômico Rodolpho Caniato

• Camila Sitko (UTFPR)

A Astronomia é uma das Ciências que mais causa fascínio e curiosidade no público geral, e assim, pode ser utilizada como porta de entrada para motivar o interesse e a participação de alunos e comunidade geral no empreendimento científico, potencializando assim a formação de cidadãos alfabetizados cientificamente, capazes de tomar decisões críticas acerca do mundo ao seu redor. Como forma de se trabalhar em prol dessa causa, o uso de espaços de Educação Não Formal torna-se uma alternativa interessante. Nesse sentido, como forma de exemplificar como ocorre essa relação entre Astronomia e a formação de cidadãos alfabetizados cientificamente, neste seminário, é apresentado um panorama das atividades e pesquisas em ensino realizadas no âmbito do Polo Astronômico Rodolpho Caniato, localizado na UTFPR campus Campo Mourão.

Palestra 7: Astrofísica de Neutrinos e os Grandes Experimentos

• Andre Steklain (UTFPR)

O neutrino foi proposto como um subproduto do decaimento beta e sua existência foi comprovada anos depois. A física de neutrinos sofreu alterações substanciais desde a descoberta de que os diferentes tipos de neutrinos oscilam entre si e consequentemente possuem massa. Nos últimos anos, o neutrino tem se revelado muito importante para diversos mistérios não só da física subatômica, mas também da astrofísica. Neste seminário vamos mostrar como os grandes experimentos de física de neutrinos podem ajudar a elucidar problemas em aberto e fornecer a chave para uma nova física.

Palestra 8: Efficient Sampling of Challenging Distributions for Cosmological and Astrophysical Analyses

• Sandro Vitenti (UEL)

In the era of cosmological analyses confronted with complex distributions and a multitude of nuisance parameters, efficient sampling methods are essential for accurate inference. This presentation introduces the Approximate Posterior Ensemble Sampler (APES), a novel algorithm designed to generate samples from challenging target distributions that are traditionally difficult to handle using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) techniques. APES leverages kernel density estimation and radial basis interpolation to construct an adaptive proposal, enabling fast convergence of the chains and reduced autocorrelation times. By comparing APES with the affine invariance ensemble sampler using the stretch move, we demonstrate the superior performance of APES in various contexts. Notably, on the Rosenbrock function, APES achieves an impressive autocorrelation time 140 times smaller than its counterpart. This presentation highlights the practicality of APES as a scalable solution for sampling complex distributions, offering a significant advantage for upcoming cosmological surveys dealing with new systematics and an abundance of nuisance parameters.