V Workshop de Astronomia e Astrofísica do Paraná - 2026

16 Nov 2026, 08:00 → 18 Nov 2026, 18:00 America/Sao_Paulo

Auditório da UTFPR - campus Toledo

Danuce Dudek (UTFPR), Leonardo Lima (UTFPR), Carlos H. Coimbra-Araújo (UFPR)

O V Workshop de Astronomia e Astrofísica do Paraná tem como objetivo reunir pesquisadores e estudantes das áreas de astronomia, astrofísica e cosmologia, para discutir os avanços recentes das pesquisas nestas áreas. O evento acontecerá presencialmente entre os dias 16/11 e 18/11 de 2026 na Universidade Tecnológica Federal do Paraná - campus Toledo e é organizado em parceria entre a UTFPR - campus Toledo e a UFPR - setor Palotina.

A programação científica incluirá palestras, apresentações orais e sessões de pôsteres. Alunos de iniciação científica, mestrado e doutorado terão a oportunidade de apresentar seus trabalhos de pesquisa tanto oralmente quanto através de pôsteres. O Workshop é promovido pela Rede Paranaense de Pesquisa em Fenômenos Extremos do Universo. O NAPI Fenômenos se consolida como um Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação (NAPI), destacando-se na produção de resultados científicos revolucionários em astrofísica e cosmologia.

Os participantes poderão apresentar trabalhos (vagas limitadas), embora a submissão não seja obrigatória para a participação no workshop.

Esta será uma excelente oportunidade para que estudantes divulguem seus trabalhos. Incentivamos sua participação para apresentar pesquisas em andamento e discutir temas relevantes da área. Os resumos serão publicados em anais do evento.

Tópicos: 

• Física de altas energias - raios cósmicos  
• Cosmologia
• Astronomia multimensageira
• Astrofísica Galáctica e Extragalática
• Astronomia celeste
• Objetos compactos

 

Palestrantes Confirmados

• VILSON ZANCHIN - UFABC

• RITA DE CASSIA DOS ANJOS - UFSCar
• ABRAÃO J.S CAPISTRANO - UFPR
• ANTÔNIO C. AMARO DE FARIA JR - UTFPR
• ANDRÉ STEKLAIN - UTFPR
• ALEXANDRE JOSE TUOTO SILVEIRA MELLO - UTFPR 
• CARLOS COIMBRA-ARAÚJO - UFPR 
• RAFAEL NUNES - UFRGS
• OSCAR RODRIGUES DOS SANTOS - UTFPR 
• MARCELO EMILIO - UEPG
• ALEXANDER ARGUELLO QUIROGA - UNILA

 

Comissão Organizadora

• RITA DE CASSIA DOS ANJOS - UFSCar
• CARLOS COIMBRA - UFPR
• LEONARDO DE LIMA - UTFPR
• DANUCE MARCELE DUDEK - UTFPR
• ALEXANDRE JOSE TUOTO SILVEIRA MELLO - UTFPR 

 

Comitê Científico/Organização: 

• RITA DE CASSIA DOS ANJOS
• ALEXANDRE JOSE TUOTO SILVEIRA MELLO
• CARLOS COIMBRA- ARAÚJO
• LEONARDO DE LIMA 
• DANUCE MARCELE DUDEK 
• ABRAÃO J.S CAPISTRANO 
• ANTÔNIO C. AMARO DE FARIA JR 
•  

 

Fotos do Cartaz: Edge-On Galaxy NGC 4013 pelo Hubble Telescope (NASA) e UTFPR - Toledo (https://www.flickr.com/photos/utfpr/45589335384/).

Realização:

                         

IV WAAP - PARTICIPANTES.pdf

IV WAAP - TRABALHOS.pdf

Livro de Resumos - IV Workshop de Astronomia e Astrofísica do Paraná.pdf

Monday 16 November

09:00 → 10:30 Palestras - manhã

09:00 Além das singularidades: Buracos negros regulares e objetos compactos sem horizontes

Faremos uma introdução pedagógica à modelagem teórica de objetos ultra-compactos através do formalismo de fluidos auto-gravitantes em equilíbrio.
Iniciaremos a apresentação revisando o regime clássico da Gravitação Newtoniana, onde deduziremos a equação fundamental de equilíbrio estelar a partir das leis de Newton e da equação de Poisson. Discutiremos como hipóteses simples para a equação de estado (como politropos) permitem obter soluções analíticas e numéricas para a estrutura de massa e raio de estrelas.
Em seguida, discutiremos o cenário para o regime de campos gravitacionais intensos, introduzindo alguns conceitos básicos da Relatividade Geral. Mostraremos como a métrica de Schwarzschild interior modifica o equilíbrio do fluido, culminando na equação de Tolman-Oppenheimer-Volkoff. Ao comparar diretamente os limites de estabilidade newtonianos e relativísticos, ilustraremos como a própria pressão atua como fonte de gravidade no regime relativístico, impondo barreiras críticas à existência de corpos compactos antes do colapso inevitável para um buraco negro. Estabeleceremos as condições necessárias para a formação de objetos ultra-compactos sem singularidades, como buracos negros regulares.
Indo além da simetria esférica e do regime estático, abordamos os desafios geométricos da introdução da rotação. Utilizando o formalismo de Gürses–Gürsey e condições de junção avançadas, exploramos como esses núcleos regulares podem ser estendidos a espaços-tempos axi-simétricos que se conectam perfeitamente às geometrias exteriores de Kerr e Kerr-Newman.
Por fim, mapeamos os espaços de parâmetros onde essas configurações fazem a transição de buracos negros regulares (com horizontes) para objetos sem horizontes que simulam buracos negros, discutindo suas propriedades estruturais e potenciais assinaturas na era da astrofísica de ondas gravitacionais e multimensageira de alta precisão.

Speaker: Dr Vilson Tonin Zanchin (UFABC)

09:45 Evolução hidrodinâmica dos jatos relativísticos em Centaurus A

Apresentarei simulações hidrodinâmicas relativísticas tridimensionais dos jatos precessionantes nos lóbulos internos de Centaurus A, investigando sua evolução dinâmica e interação com o meio circundante. Os modelos utilizam parâmetros fisicamente motivados para reproduzir as características observadas do sistema. As simulações reproduzem satisfatoriamente a morfologia característica em forma de S, a distribuição espacial das regiões de emissão intensa e a acentuada assimetria entre os lóbulos norte e sul, considerando um período de precessão de 1,8 milhão de anos. Esses resultados permitem estabelecer restrições quantitativas à dinâmica de precessão dos jatos em Centaurus A e demonstram como esse mecanismo influencia a formação da estrutura observada dos lóbulos internos. O estudo oferece novas perspectivas sobre a interação entre jatos relativísticos e o meio circundante nesse núcleo ativo de galáxia próximo.

Speaker: Rita dos Anjos (Universidade Federal de São Carlos (UFSCar))

10:30 → 11:00 Coffee Break

11:00 → 12:00 Comunicações Orais

11:00 Modeling high-energy emission in the W51 star-forming region

In this paper, we analyze the massive star-forming region W51, located in the Sagittarius arm and considered one of the most active regions in the Galaxy. The region contains six embedded stellar clusters, including one system with two distinct sub-regions of stellar concentration. Our focus is the analysis of these clusters using a model of particle injection at the collective wind termination shock, followed by acceleration through diffusive shock acceleration. The particle transport is described by advection and diffusion processes through the bubbles until the particles escape into the interstellar medium (ISM), allowing us to model both the spatial and energy distribution of the particles and the observed gamma-ray emission. To do this, we applied the model to the clusters in the region, estimating their physical parameters and individual properties, together with an analysis of the HI and H2 gas densities, which allowed us to estimate the total gas column density of the region. The model results were then compared with the gamma-ray observations from the Fermi-LAT , LHAASO, MAGIC, and H.E.S.S experiments. We considered different turbulence scenarios, including Kraichnan and Bohm spectra, with the Bohm scenario providing the best description of the emission at the highest energies. We also produced gamma-ray maps of the region at different energies, allowing for a more robust spatial analysis of the emission. Our results show that the ensemble of clusters in W51 can explain the observed gamma-ray emission from the region.

Speaker: Luana Natalie Padilha (Universidade Estadual de Londrina)

11:20 Exploring Quaoar’s ring system through multi-epoch stellar occultations

To date, ring systems have been confirmed around four small bodies: Chariklo, Haumea, Quaoar, and Chiron. From Earth, discovering these tenuous structures around these distant and small bodies is only possible using stellar occultations. This technique involves observing a small solar system body crossing in front of a star, blocking the flux for an observer.
The ring systems known around small bodies display remarkably diverse properties. Quaoar’s system is particularly intriguing. Its outer ring, Q1R, exhibits pronounced azimuthal variations in radial width and opacity, whereas the available detections of the inner ring, Q2R, show comparable properties on opposite sides of Quaoar, suggesting a more azimuthally homogeneous structure. Moreover, both rings orbit well beyond Quaoar’s classical Roche limit, challenging conventional expectations for the formation and long-term persistence of dense rings.
Here, we present a homogeneous analysis of multi-epoch stellar occultations observed between 2018 and 2026. Our primary objectives are to refine the geometry of Q1R and investigate its radial and longitudinal structure. We also use the available Q2R detections to constrain its radial location and pole orientation and to test whether the two rings are coplanar. Finally, using the highest-quality light curves from each event, we search for additional occultation signatures beyond Q1R that could be associated with the putative satellite ring or belt proposed by Braga-Ribas et al. (2026).

Speaker: Chrystian Luciano Pereira (Observatório Nacional, Rio de Janeiro)

11:40 Morfologia e Proxy da Luminosidade de Jatos Precessantes e Perturbados em Simulações RHD

Jatos relativísticos associados a Núcleos Ativos de Galáxias desempenham um papel importante na interação entre a atividade nuclear e o meio circundante, sendo sua morfologia determinada por processos de propagação, interação e instabilidades hidrodinâmicas. Neste trabalho, investigamos a morfologia e um proxy da luminosidade de jatos relativísticos submetidos a dois mecanismos distintos de variabilidade na injeção: precessão da direção de propagação e perturbações temporais na velocidade do jato. Para isso, foram realizadas simulações bidimensionais de hidrodinâmica relativística com o código PLUTO, considerando diferentes períodos de variabilidade (P=0,2, 0,6 e 1,0 kyr) e três condições de pressão entre o jato e o meio externo: equilíbrio, sobrepressão e subpressão. A evolução dos jatos foi analisada a partir de sua distribuição de densidade, pressão e traçador, do comprimento dos lóbulos e de um proxy integrado da luminosidade baseado na pressão do plasma. Os resultados mostram que a precessão promove uma redistribuição espacial da energia, produzindo estruturas laterais e morfologias mais complexas, especialmente para períodos menores. Para P=1,0 kyr, a maior persistência da direção de propagação favorece o transporte longitudinal e a formação de lóbulos mais extensos. Em contraste, as perturbações na velocidade preservam uma estrutura predominantemente axial, enquanto a variabilidade temporal da injeção modifica a dinâmica interna e a distribuição espacial das regiões de maior pressão. As condições de pressão também influenciam significativamente a morfologia, com jatos sobrepressurizados apresentando maior expansão transversal e jatos subpressurizados permanecendo mais confinados. A comparação entre o comprimento dos lóbulos e o proxy de luminosidade indica que a extensão longitudinal do jato não determina, isoladamente, sua emissão integrada, uma vez que o proxy também depende da distribuição de compressões, interações e estruturas internas. Os resultados evidenciam, portanto, que diferentes mecanismos de variabilidade na injeção podem produzir assinaturas morfológicas e de luminosidade distintas, contribuindo para a compreensão da evolução dinâmica de jatos relativísticos em meios externos.

Speaker: WILLIAN COSTA DE PAULA (Universidade Tecnológica Federal do Paraná)

12:00 → 14:00 Almoço

14:00 → 15:30 Palestras - tarde

14:00 ASTRONAUTICA E EDUCAÇÃO NÃO FORMAL: POTENCIALIDADES E EXEMPLOS NA EDUCAÇÃO CIENTÍFICA

Este trabalho apresenta experiências desenvolvidas na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, por meio do Polo Astronômico Rodolpho Caniato, enfatizando o potencial da astronáutica como ferramenta de educação não formal e de promoção da alfabetização científica. O estudo descreve ações integradas de ensino, pesquisa e extensão voltadas à construção e lançamento de foguetes experimentais, envolvendo estudantes do ensino médio, graduação e comunidade externa. As atividades foram organizadas com base em metodologias ativas, nas quais os estudantes assumiram o papel de protagonistas na resolução de problemas, no desenvolvimento tecnológico e na divulgação científica. Destaca-se a trajetória da equipe SLIPSPACE, criada em 2022, cuja evolução abrangeu desde foguetes de garrafa PET até protótipos com combustível sólido e sistemas eletrônicos de recuperação. Os estudantes participaram de competições nacionais, como a Mostra Brasileira de Foguetes e a Jornada de Foguetes, conquistando medalhas de ouro e prata, batendo o recorde nacional de distância com foguetes de combustível sólido, além de ampliar significativamente o alcance e a complexidade dos projetos desenvolvidos. Além das competições, os alunos passaram a atuar como multiplicadores do conhecimento, ministrando oficinas para estudantes e professores da educação básica, fortalecendo as ações de extensão universitária e de divulgação científica. Os resultados evidenciam que práticas de educação não formal associadas à astronáutica favorecem o engajamento estudantil, o desenvolvimento de competências STEM e a aproximação entre universidade, escola e sociedade, contribuindo para a formação científica e tecnológica de jovens.

Speaker: Oscar Rodrigues dos Santos (Universidade Tecnológica Federal do Paraná - DAFIS)

14:45 Mapeando a rotacao nas regioes proximas ao nucleo de estrelas B de pulsacao lenta observadas pelo TESS

Investigamos as propriedades das regioes proximas ao nucleo de estrelas B de pulsacao lenta (SPB) utilizando um metodo astrossismologico no dominio da frequencia, aplicado a uma amostra homogenea observada pelo TESS. Partindo de 429 candidatas a estrelas SPB, selecionadas por meio da combinacao de classificacoes do SIMBAD, parametros estelares do Gaia e criterios de variabilidade fotometrica, buscamos em seus espectros de pulsacao as estruturas lineares caracteristicas produzidas por modos g setoriais progrados no diagrama nu-sqrt(Delta nu). Essas sequencias foram identificadas em 42 estrelas, permitindo estimar suas frequencias de rotacao nas regioes proximas ao nucleo, nu_rot, e os parametros de flutuabilidade, P0. Essas medidas ocupam uma regiao bem definida no plano (nu_rot, P0) e fornecem uma visao homogenea das propriedades sismicas de estrelas de massa intermediaria na sequencia principal. Tambem investigamos a dependencia da identificacao dos modos em relacao a diferentes prescricoes para o autovalor lambda_l,m(s). Essa comparacao permite estabelecer os regimes de rotacao nos quais expressoes assintoticas simplificadas fornecem ordens radiais compativeis com aquelas obtidas por meio de calculos completos na Aproximacao Tradicional da Rotacao. As ordens radiais determinadas concentram-se em torno de <n> ~ 18, em concordancia com estudos anteriores de pulsacoes em estrelas SPB. O conjunto resultante de medidas de nu_rot e P0 constitui uma referencia observacional homogenea para futuras aplicacoes de modelagem sismica direta e para impor restricoes aos processos fisicos que atuam nas regioes proximas ao nucleo estelar, incluindo o overshooting do nucleo convectivo, a mistura quimica e o transporte de momento angular.

Speaker: Dr Marcelo Emilio (Universidade Estadual de Ponta Grossa)

15:30 → 16:00 Coffee Break

16:00 → 17:30 Sessão de Pôsteres

16:00 Probing Lorentz Invariance Violation in Cosmogenic Neutrino Propagation with KM3-230213A

We investigate superluminal Lorentz invariance violation (LIV) in the neutrino sector using cosmogenic neutrino fluxes generated with ultrahigh-energy cosmic-ray propagation models. Standard fluxes are calculated with \texttt{CRPropa 3.2} and subsequently modified using a prescription based on LIV-induced neutrino splitting. Superluminal LIV suppresses the flux at the highest energies while producing an enhancement at PeV - EeV energies. We use the KM3-230213A event as a benchmark to evaluate the sensitivity of current observations to these spectral modifications. Although the available statistics do not allow a formal constraint, the predicted fluxes are particularly sensitive to coefficients in the range $10^{-24}\,\mathrm{eV}^{-1} \lesssim \delta_{\nu,1} \lesssim 10^{-22}\,\mathrm{eV}^{-1}$, with the results strongly depending on the assumed cosmic-ray source properties. Intermediate coefficients can enhance the expected event rate within the reconstructed energy range of KM3-230213A, whereas larger coefficients may overproduce neutrinos in energy intervals constrained by IceCube and the Pierre Auger Observatory. These results identify a region of observational sensitivity to LIV and provide testable predictions for future neutrino telescopes.

Speaker: Rodrigo Sasse (Universidade Estadual de Londrina)

16:08 Como nascem as estrelas?

O céu noturno permite visualizar diversos corpos celestes, como galáxias, constelações, planetas, cometas, a Lua e estrelas - sejam elas aglomeradas ou dispersas. Por mais que as estrelas sejam imponentes corpos luminosos e pareçam eternas, elas são finitas, assim o objetivo do presente trabalho é estudar o início do ciclo de vida desses astros, ou seja, o processo de formação estelar. A metodologia adotada consiste em uma pesquisa qualitativa, de caráter bibliográfico, analisando os mecanismos físicos envolvidos no nascimento das estrelas. Como principais resultados, destaca-se que a formação estelar tem como base o elemento mais abundante do Universo: o hidrogênio, que em áreas de alta densidade e baixa temperatura pode formar moléculas de H₂. Assim, as regiões em que o hidrogênio molecular existe são chamadas de "nuvens moleculares", as estrelas se formam a partir de zonas de superdensidade de gás dentro dessas nuvens, chamadas de núcleo pré-estelar. O nascimento estelar inicia quando o núcleo colapsa sob a ação de sua própria gravidade, conforme o processo ocorre o núcleo vai acumulando massa e aumentando sua densidade, elevando a pressão interna. Quando a força da pressão interna se iguala à força gravitacional o fluido entra no primeiro equilíbrio hidrostático, formando o primeiro núcleo. O processo de conversão de diferentes tipos de energia na formação estelar é crucial, assim o trabalho que a força gravitacional exerce sobre o gás faz com que sua energia interna aumente e, consequentemente, há o aumento da energia térmica - que pode ser removida através da emissão de radiação. Porém, com a contínua acreção de massa, o aumento da densidade torna o resfriamento ineficiente e eleva a temperatura do núcleo, até que em 2.000 K ocorre a dissociação do H₂. A energia absorvida para a quebra das moléculas induz um segundo colapso isotérmico, sendo interrompido quando um novo equilíbrio hidrostático é estabelecido, formando o segundo núcleo. Com a constante acreção de massa, uma contração adiabática é desencadeada no segundo núcleo, elevando a temperatura a mais de 10.000 K e ionizando o hidrogênio, com o aumento da profundidade óptica do meio o processo de convecção é iniciado. Por fim, conclui-se que os processos descritos representam apenas a fase inicial da formação estelar, como o astro ainda passará por diversas etapas até iniciar as reações nucleares, a pesquisa continuará em andamento para investigar as próximas fases de sua evolução.

Speaker: Izabella Fiori dos Santos (UTFPR)

16:16 SIMULAÇÕES DE RAIOS CÓSMICOS UTILIZANDO O GEANT4

Raios cósmicos são partículas de alta energia, primariamente prótons e núcleos leves, provenientes do espaço. Ao colidirem com os núcleos dos gases na alta atmosfera terrestre, geram extensos chuveiros de partículas secundárias instáveis. Graças à dilatação relativística do tempo, que prolonga o seu curto tempo de vida, os múons sobrevivem à longa travessia atmosférica e atingem a superfície terrestre como o componente majoritário dessa radiação natural. Por possuírem alta energia e forte capacidade de penetração, o estudo da interação e do fluxo dessas partículas através de estruturas civis fornece dados valiosos para compreender o efeito de blindagem radiológica oferecido pelos materiais. Este trabalho tem como objetivo principal simular e analisar a atenuação do fluxo de múons ao atravessarem uma estrutura de concreto composta por múltiplas lajes, visando caracterizar e quantificar a radiação que atinge o campus da UTFPR Toledo. Para isso, utilizou-se o Geant4, um robusto kit de ferramentas baseado no método de Monte Carlo, projetado para simular a interação de partículas com a matéria, operando em conjunto com a biblioteca geradora CRY (Cosmic-Ray Shower Generator), que permitiu modelar um fluxo realista a partir de parâmetros, como a altitude local e a latitude geomagnética, que filtra a rigidez das partículas primárias incidentes. O ambiente virtual modelou três lajes de concreto posicionadas em diferentes elevações. A simulação computacional rastreou a trajetória de um milhão de eventos, registrando com precisão métricas como a posição vertical, momento total e ângulo zenital, através de um limitador de passos contínuos. O vasto volume de dados gerado foi processado utilizando a linguagem Python, permitindo análises estatísticas e a geração de gráficos. Os resultados revelaram uma atenuação expressiva e localizada do fluxo de múons estritamente nas regiões das barreiras de concreto. O fenômeno foi evidenciado por quedas bruscas na curva de quantidade absoluta de partículas detectadas logo após a transposição de cada laje. Quando comparado ao fluxo de referência sem a edificação, o conjunto de barreiras reduziu o fluxo final em 15%. Conclui-se que o modelo simula com alta fidelidade os efeitos de blindagem sob condições realistas, oferecendo uma base metodológica robusta para futuras comparações com dados experimentais do fluxo de múons na universidade.

Speaker: Djeisson Eliezer Waldov (Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Toledo)

16:24 Cosmologia Numérica Usando Código CLASS

O projeto Cosmologia Numérica Usando Código CLASS tem como objetivo geral capacitar o estudante a compreender e utilizar o código CLASS (Cosmic Linear Anisotropy Solving System) para realizar simulações cosmológicas e gerar gráficos da radiação cósmica de fundo e espectro de potência de matéria, por meio da execução do comando ./class em ambiente Linux. Ao decorrer do projeto, as atividades dividem-se em em duas etapas, focadas respectivamente na formação teórica do estudante e na familiarização com linguagens de programação como C e Python, essenciais para o uso do CLASS e para a análise computacional de dados cosmológicos. Para a formação teórica é abordado o estudo de modelos cosmológicos como ΛCDM, a análise das equações de Friedmann, a compreensão da dinâmica da energia escura e a familiarização com parâmetros cosmológicos fundamentais, como densidade de matéria, curvatura do espaço-tempo e a constante cosmológica. Enquanto que no processo de familiarização com as linguagens de programação, são desenvolvidos inicialmente códigos voltados à geração de gráficos e manipulação de dados simulados, utilizando bibliotecas científicas como NumPy, Matplotlib e SciPy. Seguidos de atividades voltadas para aplicações mais complexas destas bibliotecas, a simulação de funções matemáticas como as equações diferenciais de Bessel e enfim o uso da linguagem CLASS. Das ferramentas utilizadas, destacam-se a plataforma Google Colab, utilizada nas primeiras etapas de familiarização com programação, e principalmente o Oracle Virtual Box, que permitiu criar uma máquina virtual com sistema operacional Linux, que é mais compatível com a programação utilizando código CLASS.

Speaker: João Matheus Viero (Universidade Federal do Paraná - Setor Palotina)

16:32 Simulação da emissão de jatos de raios X em estrelas compactas, usando computação gráfica.

Estrelas de nêutrons (EN) são pequenos corpos remanescentes da implosão do núcleo de estrelas suficientemente massivas durante o processo de supernova no final de suas vidas. Estes corpos estão entre os objetos mais densos encontrados no universo, sendo superados apenas por buracos negros; por isso, servem como excelentes laboratórios para o estudo da física de altas energias, física nuclear e matéria condensada. A maioria dessas estrelas são detectadas devido a emissão de radiação eletromagnética, um dos processos de emissão é gerado pela interação de partículas com o intenso campo magnético da estrela, gerando feixes partindo de seus polos magnéticos; geralmente os polos não estão alinhados ao eixo de rotação, fazendo com que os feixes oscilem em intervalos regulares, semelhante a um farol, tais estrelas de nêutrons são chamadas de pulsares.

A origem e a evolução do campo magnético das ENs ainda é um tópico em desenvolvimento. Porém, os resultados por muitas vezes são apresentados apenas de forma numérica, simbólica ou em gráficos, raramente são geradas representações visuais dos fenômenos sendo estudados, ponto que dificulta a propagação do conhecimento desses corpos para o público geral. Com isso, se vê oportuno a criação de um programa de fácil uso e com parâmetros ajustáveis para a criação de modelos visuais desses corpos, baseados nos modelos desenvolvidos na literatura.

Para a representação visual de uma estrela de nêutrons por computador, diversos problemas devem ser superados. Primeiramente é necessário desenvolver um renderizador, programa responsável pela criação de elementos visuais e comunicação com a GPU (unidade de processamento gráfico), hardware especializado em processamento paralelo e encarregado de apresentar os elementos na tela. Para isso faz-se o uso de shaders, programas executados na GPU que podem ser relacionados ao processo de renderização ou não, como é o caso dos compute shaders, que são de uso geral e muito utilizados para simulações dinâmicas, deep learning, simulações de moléculas, entre outros. Também será necessário coletar dados relacionados à evolução das interações do campo magnético das ENs utilizando simulações de magnetohidrodinâmica (MHD), estes dados servirão de referência para a criação dos elementos visuais pelo shader que será desenvolvido.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um renderizador e um shader para representar visualmente os dados gerados por uma simulação de estrelas de nêutrons, com ênfase em retratar a emissão dos feixes de radiação. Atualmente estão sendo estudados os conteúdos necessários para a criação do modelo matemático que servirá de base para o shader da estrela. O renderizador e suas ferramentas essenciais estão em desenvolvimento, já sendo capaz de representar cenas tridimensionais em escalas de tamanho e distância planetárias, sem artefatos visuais devido a erros de ponto flutuante.

Com a conclusão do trabalho, a ferramenta será disponibilizada para que pesquisadores possam criar visualizações para artigos, divulgadores científicos para criação de conteúdo e alunos e o público geral possam familiarizar-se com a área de astronomia e física de altas energias de forma visual e interativa.

Speaker: NICOLAS FERREIRA GRUENWALDT RIBEIRO (Universidade Tecnológica Federal do Paraná)

16:40 O plasma de quarks e glúons e a coletividade do meio formado em colisões de íons pesados

O estudo envolvendo colisões de íons pesados busca simular e compreender o que se acredita ter existido milésimos de segundos após o Big Bang. Através de aceleradores de partículas, como o LHC (Large Hadron Collider) e RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), feixes de partículas, por exemplo, núcleos de chumbo (no LHC) e ouro (no RHIC), são acelerados próximo à velocidade da luz para que colidam e criem um novo estado da matéria, o plasma de quarks e glúons, também conhecido como QGP (Quark Gluon Plasma), no limite relativístico. A fim de representar de forma satisfatória os resultados experimentais, surge o modelo hidrodinâmico, que, a partir de uma assinatura, como o fluxo anisotrópico (também conhecido como fluxo elíptico), consegue descrever a evolução espaço-temporal do sistema das partículas produzidas nas colisões, conectando as condições iniciais e os observáveis finais. Dessa forma, o fluxo elíptico é utilizado para descrever a coletividade do meio formado, a partir da geometria da colisão de íons pesados. Esta pesquisa envolveu o estudo de um Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), no qual comparou-se os resultados experimentais com os resultados calculados por meio dos códigos numéricos NexSPheRIO e CHESS considerando três equações de estados (EoS): EoS com transição de fase de primeira ordem com neutralidade local de estranheza (FOS), EoS com ponto crítico (CEP) e EoS inspirada em resultados da Cromodinâmica Quântica (QCD) na rede (LQCD). Os códigos citados utilizam a hidrodinâmica relativística para simular colisões de íons pesados sendo que o primeiro considera apenas a hidrodinâmica ideal e o segundo pode considerar dois cenários: viscosidade do fluído e hidrodinâmica ideal. A partir da comparação dos resultados experimentais e calculados, observou-se que, para momento transversal – o qual trata-se do momento perpendicular a direção do movimento do feixe de partículas – menor que 2 GeV em sistemas ideias, as EoS descrevem de forma satisfatória os dados experimentais, especialmente em janelas mais centrais (pseudo-rapidez, que representa a direção do movimento da partícula, próxima a zero). Para momento transverso superior a 2 GeV, o modelo hidrodinâmico com viscosidade representa melhor os dados experimentais do que o modelo hidrodinâmico ideal. Com esta análise, pode-se concluir que os cálculos hidrodinâmicos mostraram ser uma ferramenta viável para a modelagem da colisão de íons pesados. Para o desenvolvimento futuro desta pesquisa, o objetivo será reproduzir e simular graficamente os resultados apresentados no TCC.

Speaker: João Vitor Ribeiro Diesel

16:48 White dwarfs in conservative f(R,T) gravity

We investigate white dwarf equilibrium configurations within a conservative
formulation of $f(R,T)$ gravity. We consider the linear model
$f(R,T)=R+2\chi T$, where $\chi$ is the matter--geometry coupling parameter.
The modified field equations are recast in terms of an effective
energy--momentum tensor, with effective energy density and pressure defined
such that the conservation law follows from the Bianchi identities.
We consider two different prescriptions for the matter Lagrangian,
$\mathcal{L}_m=p$ and $\mathcal{L}_m=\rho$, and investigate the corresponding
effective quantities and stellar structure equations. This framework allows
us to analyze how the choice of the matter Lagrangian and the coupling
parameter $\chi$ affect white dwarf equilibrium configurations, with
particular emphasis on possible modifications of the mass--radius relation
and the limiting mass with respect to General Relativity.

Speaker: BRUNO BANASZEWSKI (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ)

16:56 Morte de estrelas de pequena e média massa

A massa inicial de uma estrela determina como será sua evolução, ela estabelece qual final de vida a estrela terá, podendo ser uma anã branca, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. As propriedades estelares são determinadas pelo equilíbrio entre a gravidade e os mecanismos de pressão capazes de impedir o colapso gravitacional, para que uma estrela possa se manter em equilíbrio existem duas principais forças atuantes, a força gravitacional do exterior para o interior, que deu o início a sua formação pelo colapso da matéria dispersa, e a força de fusão nuclear - ou pressão de degenerescência quando não se tem mais atividade nuclear atuante -, do interior para o exterior, que equilibra a atuação gravitacional. Nas estrelas de nêutrons e nas anãs brancas, são as pressões de degenerescência dos nêutrons e dos elétrons, respectivamente, que atuam para que haja o equilíbrio interno. Devido às elevadas densidades e aos intensos campos gravitacionais presentes nesses objetos, a descrição de seu equilíbrio pode exigir diferentes abordagens físicas. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar a estrutura de anãs brancas e estrelas de nêutrons, investigando a influência dos efeitos relativísticos e não relativísticos nas relações entre massa, raio e pressão central. Foram utilizados códigos numéricos em linguagem C obtidos na literatura científica, para a integração numérica das equações que descrevem o equilíbrio hidrostático de estrelas compactas. No regime relativístico, foi utilizada a equação de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV), considerando objetos esféricamente simétricos, estáticos e eletricamente neutros. Os resultados numéricos foram utilizados na construção de curvas de massa-raio e massa-pressão central a fim de se observar a mudança em suas condições de contorno. Verificou-se que as anãs brancas apresentam massas próximas ao limite de Chandrasekhar, da ordem de 1,4 a 1,5$M\odot$, e raios da ordem de milhares de quilômetros, enquanto as estrelas de nêutrons apresentam massas da ordem de 1 a 2$M\odot$ e raios típicos de aproximadamente 10 km. Apesar de apresentarem massas de mesma ordem de grandeza, a grande diferença em seus raios resulta em densidades médias muito distintas, sendo as estrelas de nêutrons caracterizadas por densidades extremamente elevadas, na ordem de $10^{17}kg/m3$ em comparação com $10^{9}kg/m3$ das anãs brancas. A análise das relações massa-raio evidencia ainda que os efeitos relativísticos são menos significativos na descrição estrutural das anãs brancas, enquanto se tornam fundamentais para as estrelas de nêutrons, pois as altíssimas densidades desses objetos tornam necessária a consideração da relatividade geral. Os resultados numéricos obtidos contribuem para a compreensão das condições físicas que determinam a estrutura e os limites de estabilidade desses objetos compactos, destacando a importância da abordagem relativística no estudo de estrelas de nêutrons.

Speaker: André Spada

17:04 A 3D Brans-Dicke Theory Model

The evidence of an accelerated universe and the gap of 70 percent in the total energy, collected by
WMAP, are problems that cannot be solved by standard models based on General relativity. Therefore the search for
an alternative theory that solves the open questions in General Relativity became an important research field in the
past few years. A particular alternative is the Brans-Dicke theory, which has been broadly studied as concerned to kessence type fields in 4D. However, this theory is almost unexplored in the context of the dimensional reduction in
3D. In the present work, we study the Brans-Dicke Theory in a dimensional reduction context. In order to do this, we
consider the Brans-Dicke theory in the vacuum, and in the presence of matter fields.

Speaker: Dr Thiago Gilberto do Prado (UTFPR)

17:12 Pontes de Einstein-Rosen e Universos Bebês

Dentre as inúmeras peculiaridades dos buracos negros, existe a possibilidade
de que eles possam ser a chave para explicar uma das hipóteses mais fascinantes
da astrofísica, as chamadas pontes de Einstein-Rosen. Comumente chamada de
buraco de minhoca, representa um fenômeno que, se comprovado, poderia ser
capaz de transportar tanto a matéria quanto a luz para outros lugares do universo e
até mesmo para outros universos. Uma ponte de Einstein-Rosen seria
hipoteticamente constituída por um buraco negro, onde toda a matéria e até mesmo
a luz são capturadas caindo em seu horizonte de eventos; e um buraco branco que,
embora ainda não tenha sido comprovada sua existência, executaria o trabalho
oposto, sua singularidade expulsaria a matéria e a luz contida dentro de si. Tal
interpretação é calculada por meio da métrica de Reissner-Nordstrom, a qual
favorece o surgimento de ‘portas’ na estrutura de buracos negros, permitindo a
existência de uma configuração onde haja geodésicas que não recaiam na
singularidade. A métrica de Reissner-Nordstrom representa um buraco negro
carregado elétricamente, que possui massa e não possui momento angular, ou seja,
não gira em torno do próprio eixo. O objetivo deste trabalho se dá em estudar, por
meio da métrica de Reissner-Nordstrom e dos diagramas de Carter-Penrose, as
coordenadas que formam a estrutura física básica de buracos negros, construindo
um cone de luz que representa como o espaço-tempo se comporta dentro de tal
configuração. Tal cone de luz também representa as coordenadas necessárias para
que as geodésicas de determinada partícula, ou até mesmo a luz, possam evitar a
singularidade. Um diagrama de Carter-Penrose representa um diagrama capaz de
mensurar o comportamento da luz e da matéria em uma singularidade de um buraco
negro. O presente trabalho focará principalmente em um buraco negro de
Schwarzschild, afim de melhor compreender o seu funcionamento e,
consequentemente, encontrar possíveis corroborações com a existência das pontes
de Einstein-Rosen.

Speaker: Larissa Núbia Juliano Lopes (Universidade Federal do Paraná)

17:20 Modelagem Leptônica em Duas Zonas Aplicada a Extreme BL Lacs

Os objetos Extreme BL Lac constituem uma subclasse de blazares caracterizada por jatos relativísticos alinhados próximos à linha de visada do observador, produzindo emissão não térmica fortemente amplificada ao longo de todo o espectro eletromagnético. Essas fontes apresentam picos síncrotron em frequências muito elevadas, frequentemente na faixa de raios X, além de espectros de raios gama excepcionalmente duros que se estendem até energias da ordem de TeV. Tais propriedades representam desafios significativos para os modelos tradicionais de emissão em zona única, especialmente no cenário Synchrotron Self-Compton (SSC), que frequentemente exige parâmetros físicos extremos, e muitas vezes pouco realistas, para reproduzir as distribuições espectrais de energia observadas. Neste trabalho, exploramos um modelo leptônico em duas zonas como uma alternativa fisicamente mais plausível. Nesse cenário, diferentes regiões emissoras dentro do jato contribuem simultaneamente para a emissão em larga faixa espectral. A zona externa é responsável principalmente pela radiação síncrotron, cobrindo frequências desde o rádio até os raios X, e pela componente de raios gama de menor energia produzida por espalhamento Compton inverso. Em contraste, uma zona interna mais compacta e energeticamente mais intensa é responsável pela emissão dura no regime TeV, por meio de processos eficientes de Compton inverso envolvendo elétrons altamente relativísticos. Essa separação espacial permite uma reprodução mais natural dos espectros observados, sem a necessidade de recorrer a valores extremos para os parâmetros físicos do modelo. Além disso, discutimos como essa abordagem fornece uma compreensão mais consistente dos processos de aceleração de partículas, resfriamento radiativo e dissipação de energia no interior de jatos relativísticos. Aplicações do modelo às fontes EHBL 1ES 0347-121 e RGB J0710+591 demonstram que o cenário leptônico em duas zonas reproduz com sucesso suas distribuições espectrais de energia sob condições fisicamente razoáveis. Esses resultados reforçam a importância de modelos de jatos estruturados no avanço da compreensão dos blazares extremos e dos mecanismos responsáveis pela emissão de alta energia no Universo..
.

Speaker: Juliana Kellys Batista de Castro (Universidade federal da integração latino americana)

Tuesday 17 November

09:00 → 10:30 Palestras - manhã

09:00 Beyond ΛCDM: Probing New Physics with Non-Linear Large-Scale Structure

The formation of large-scale structure in the non-linear regime is one of the major challenges of modern cosmology, both theoretically and observationally. Recent spectroscopic surveys, such as SDSS and DESI, have provided highly precise measurements of galaxy clustering, enabling stringent constraints on cosmological parameters through full-shape analyses and cross-correlations with CMB lensing. In this talk, I will present recent results on observational constraints for cosmological scenarios beyond the ΛCDM model, including interacting dark sector models and dynamical dark energy parameterizations. I will also provide a brief overview of the current status and future prospects of non-linear large-scale structure as a powerful probe of new cosmological physics

Speaker: Prof. Rafael Nunes

09:45 Symmetric Special Relativity and the Cosmological Constant

Symmetric Special Relativity (SSR) aims to study gravitation from the perspective of a new kinematic scalar invariant: a minimum speed. In this context, given that the speed of light represents nature's maximum kinematic regime ($c \approx 3 \times 10^8$ m/s), the minimum speed would correspond to a minimum velocity regime of $v \approx 10^{-14}$ m/s. Formulating a theory of relativity based on these two invariants leads to Symmetric Special Relativity, which has implications for dark energy, vacuum energy, and dark matter. Recently, SSR has been applied to explain certain effects associated with primordial gravitational waves linked to the standard cosmological model of the initial singularity. This scenario is promising, as gravitational wave detectors such as LIGO and VIRGO may soon provide realistic estimates regarding this proposal and the studies recently conducted [1-3].

Speaker: Mr A. C. Amaro de Faria Jr (Federal Technological University of Parana - UTFPR - GP)

10:30 → 11:00 Coffee Break

11:00 → 12:00 Comunicações Orais

11:00 Detector de Múons

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um detector de múons de mesa destinado ao estudo e ao mapeamento da incidência de radiação cósmica em diferentes regiões e altitudes. O sistema utiliza como elemento sensor um plástico cintilador orgânico constituído por matriz de poliestireno dopada com fluoróforos, responsável pela emissão de fótons decorrente da passagem de partículas ionizantes. Para aumentar a eficiência de coleta óptica, o cintilador é envolvido por folha de alumínio e posteriormente selado, mantendo apenas a região destinada ao acoplamento óptico com o Fotomultiplicador de Silício (Silicon Photomultiplier — SiPM) MICROFC-60035-SMT-TR. A alimentação é realizada por bateria de íons de lítio associada a conversores CC-CC elevadores independentes, sendo o TPS61170 responsável pela geração de aproximadamente 29,5 V para a polarização reversa do SiPM e o MT3608 pela alimentação de 5 V dos demais circuitos. O sinal analógico produzido pelo SiPM é submetido a uma cadeia de condicionamento composta por amplificadores operacionais de alta velocidade OPA356 e por um detector de pico ativo, permitindo a retenção temporária da amplitude do pulso para posterior conversão pelo conversor analógico-digital do microcontrolador ESP32. O firmware, desenvolvido utilizando o framework ESP-IDF, executa a aquisição dos eventos, o gerenciamento de energia, a identificação temporal e o armazenamento local das medições em memória Flash, possibilitando a preservação dos dados mesmo durante períodos sem conectividade. A transmissão é realizada por Wi-Fi utilizando o protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), em ciclos de comunicação destinados à redução do consumo energético. Os eventos permanecem armazenados localmente até a confirmação de seu processamento pela infraestrutura remota, permitindo sua retransmissão em caso de falha. O Node-RED atua como camada central de integração da arquitetura IoT, recebendo as mensagens provenientes do broker MQTT, validando e processando os dados e encaminhando os eventos para armazenamento no InfluxDB. Além disso, o fluxo desenvolvido no Node-RED participa do mecanismo de confirmação em nível de aplicação, permitindo ao ESP32 identificar quais eventos foram efetivamente processados. O InfluxDB é utilizado como banco de dados de séries temporais para o armazenamento das medições, incluindo informações como instante de detecção, amplitude do pulso e identificação do dispositivo, possibilitando consultas e análises da evolução temporal das contagens. Paralelamente, uma aplicação desenvolvida em Streamlit utiliza um banco de dados SQLite para armazenar informações cadastrais e de localização dos detectores, associando cada dispositivo ao respectivo ponto de medição. A integração entre a interface Streamlit, o SQLite e os dados armazenados no InfluxDB permite consultar e comparar os eventos registrados em diferentes locais. Dessa forma, o sistema integra detecção de partículas, condicionamento analógico, aquisição embarcada, persistência local, comunicação MQTT, processamento pelo Node-RED, armazenamento temporal no InfluxDB e gerenciamento das informações de localização por meio de SQLite e Streamlit, constituindo uma arquitetura voltada a aplicações acadêmicas, de pesquisa e ensino.

Speaker: Arthur Guimarães (UTFPR)

11:20 Simulações de lentes gravitacionais de buracos negros

Autores: Maria Fernanda de Bastiani $^{1*}$, Leonardo de Lima $^{1}$

Afiliação: $^{1}$ Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Toledo

E-mail: mariafernandabastiani@alunos.utfpr.edu.br

Palavras-chave: Simulação; Lente Gravitacional; Buraco Negro.

RESUMO

Contexto: Fenômenos relativísticos possuem um caráter de alta complexidade de compreensão e visualização. Ao mesmo tempo, tal área é marcada por grande interesse tanto acadêmico quanto popular - sendo o segundo caso, permeado frequentemente por obras da ficção e suposições amadoras que nem sempre respeitam a veracidade teórica. Visando a esse cenário, este projeto concentrou seus estudos em um dos fenômenos da área, as lentes gravitacionais, e suas possíveis aplicações visuais por meio da computação gráfica. Em suma, a teoria da relatividade geral reformulou a compreensão física acerca da gravidade, a qual passou a ser compreendida como o resultado da curvatura espaço-temporal diante da concentração de massa e energia no universo. Dessa forma, buracos negros, em seus arredores, interferem no esperado comportamento da luz pela física clássica. Os raios luminosos deixam de traçar trajetórias retilíneas e passam a seguir a geometria curva do espaço-tempo, ou seja, caminhos nomeados geodésicas. Essa curvatura dos raios, no entanto, não é processada pela percepção de um receptor externo. Para a visão humana ou para instrumentos ópticos, a posição aparente de um ponto emissor de luz é inferida pela projeção em linha reta do ângulo do raio que os atinge. Logo, nas proximidades de um buraco negro, um mesmo objeto pode parecer distorcido e duplicado. Em casos de alinhamento perfeito entre observador, objeto e buraco negro, forma-se ainda um anel de luz completo ao redor deste último, chamado de anel de Einstein. Esse conjunto de distorções ópticas denomina-se lente gravitacional.

Lacuna/Problema: A democratização da compreensão de áreas complexas da física é dificultada pelo teor das operações matemáticas necessárias não somente para o entendimento direto das teorias, como também para a elaboração de simulações gráficas eficientes, uma vez que repetidas integrações ou soluções de equações diferenciais - necessárias, por exemplo, para este projeto - possuem grande custo computacional. Mesmo em tal cenário, aplicações visuais continuam sendo relevantes, já que se configuram como ótimos recursos de estudos científicos e aprendizado popular.

Objetivo: A fim de tornar o entendimento da relatividade mais didático, este projeto de pesquisa teve como objetivo desenvolver uma simulação Web (site) interativa do fenômeno da lente gravitacional ao redor de um buraco negro, modelado matematicamente pela métrica de Schwarzschild.

Método: Partiu-se, como base, de um algoritmo computacional em Python já concluído por este projeto em ciclos de pesquisa anteriores. A fim de superar as limitações em otimização da linguagem citada, migrou-se para novas linguagens com enfoque na implementação de shaders. Estes são pequenos programas executados diretamente na placa de vídeo, GPU, que processam em paralelo milhares de pontos ou pixels simultaneamente. Neste projeto, eles calculam a deflexão da luz e a deformação da lente em tempo real, substituindo o processamento sequencial ineficiente da CPU do algoritmo anterior. Desenvolveu-se, portanto, a nova aplicação computacional em TypeScript, HTML, CSS e WebGL, possibilitando a criação do acesso via navegador Web de fácil utilização para qualquer público externo. A aplicação contém diferentes modos de simulação, acompanhados de seções explicativas sobre a física teórica. No primeiro modo, a lente é aplicada em objetos, esferas construídas na tela do usuário por meio de uma malha poligonal. Esta é posteriormente remontada a partir do reposicionamento dos vértices dos polígonos após a linearização das trajetórias curvas da luz advindas da integração da equação da geodésica e utilizando o ângulo de recepção como parâmetro. Dessa maneira, replica-se o fenômeno de distorção visual assim como o percebido pelo observador. Ademais, a fim de otimizar o custo de processamento computacional, a aplicação resolve a equação da geodésica nula na métrica de Schwarzschild de forma alternativa, por meio de um integrador Runge-Kutta de 4ª ordem, combinado a um método de disparo que ajusta iterativamente o ângulo de emissão do fóton até que o raio atinja o alvo desejado. Os resultados dessa integração são armazenados em tabelas de consulta pré-computadas diretamente em texturas processadas pela placa de vídeo, de modo que cada ponto da malha poligonal consulte um valor já resolvido em vez de recalcular a trajetória a cada quadro exibido na tela. Já no segundo modo, há a possibilidade da importação de imagens externas, fotos etc., para que a lente gravitacional seja aplicada diretamente sobre elas por meio do deslocamento de pixels, seguindo o mesmo princípio físico da integração da geodésica e do processo posterior de linearização da luz.

Resultados: A migração do algoritmo antigo em Python para uma arquitetura de processamento paralelo em placa de vídeo reduziu de forma relevante o tempo de geração das tabelas de consulta de cerca de 8 segundos para menos de 100 milissegundos. Conseguiu-se, portanto, que a simulação fosse exibida de forma mais fluida e interativa, com taxas superiores a 144 quadros por segundo, mesmo diante da manipulação em tempo real do reposicionamento do objeto na tela. A aplicação reproduziu com grande corretude os principais efeitos visuais esperados da lente gravitacional. Há abertura a possíveis melhorias, pois ainda persistem algumas limitações visuais na simulação por falha de convergência ou distorção excessiva, sobretudo próximo ao anel de Einstein.

Conclusão: A aplicação indicou a viabilidade de utilizar arquiteturas web e processamento em GPU para simular fenômenos astrofísicos complexos de forma fluida e acessível. Em objetivos futuros, deseja-se também simular o disco de acreção utilizando os parâmetros de temperatura para demonstrar os gradientes de coloração e brilho, assim como uma aplicação adaptada para óculos de realidade virtual, a qual estaria acessível à comunidade externa na usina do Conhecimento em Toledo.

AGRADECIMENTOS

Agradeço ao meu orientador Leonardo de Lima pelo apoio e dedicação ao trabalho, assim como a minha evolução como pesquisadora. Também dedico meus agradecimentos à UTFPR campus Toledo pelo espaço e oportunidade de estudo e especialmente à Fundação Araucária que apoiou os resultados com o fornecimento de bolsa de estudos.

REFERÊNCIAS

[1] CARROLL, S. M. Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity. v. 1. Addison Wesley, p. 1–237, 2004.

[2] MÜLLER, B. Adaptive polygon rendering for interactive visualization in the Schwarzschild spacetime. European Journal of Physics, v. 43, p. 01–22, 2022.

[3] PELTIER, J. Schwarzschild black hole simulation using Python. Dissertação de Mestrado — Université de Lorraine, 2018.

[4] GONZALEZ VIVO, P.; LOWE, J. The Book of Shaders. Disponível em: https://thebookofshaders.com/. Acesso em: 27 ago. 2026.

[5] ANTONELLI, R. Starless. GitHub. Disponível em: https://github.com/rantonels/starless. Acesso em: 27 ago. 2026.

Speaker: MARIA FERNANDA DE BASTIANI

11:40 Investigando a aceleração de partículas em HESS J1857+026 com o Observatório CTA

Nebulosas de vento de pulsares e remanescentes de supernovas estão entre os principais candidatos a aceleradores de raios cósmicos galácticos, podendo produzir partículas até a região de energias de PeV. A fonte HESS J1857+026, associada ao pulsar PSR J1856+0245, apresenta emissão estendida em raios gama que pode ser descrita por um cenário leptônico. Entretanto, as características do ambiente molecular da região e as restrições observacionais do LHAASO permitem a presença de uma componente hadrônica adicional. Nesta apresentação, mostraremos um estudo da capacidade do Observatório Cherenkov Telescope Array (CTAO) de identificar essa componente e de restringir a energia máxima dos prótons acelerados na fonte. A partir de um modelo leptohadrônico construído com base em observações atuais em múltiplos comprimentos de onda e nos limites superiores obtidos pelo LHAASO, realizamos simulações do CTAO para diferentes tempos de exposição. Avaliamos tanto a capacidade de distinguir cenários com diferentes contribuições leptônicas e hadrônicas quanto a precisão na determinação da energia de corte do espectro de prótons. Os resultados indicam que o CTAO poderá caracterizar uma energia de corte próxima a 100 TeV, enquanto, para energias de corte superiores a 1 PeV, a sensibilidade será suficiente principalmente para estabelecer limites inferiores. Além disso, verificamos que uma componente hadrônica no nível máximo permitido pelas restrições observacionais atuais demandaria uma energia que excede o orçamento energético disponível do pulsar, sugerindo que o remanescente de supernova associado pode fornecer um reservatório energético mais compatível com a presença dessa componente.

Speaker: Ms Rafaela Wiklich Sobrinho (UFABC)

12:00 → 14:00 Almoço

14:00 → 15:30 Palestras - tarde

14:00 Neutrinos e os prêmios Nobel: da partícula "impossível de detectar" à astronomia de altas energias

O neutrino é a partícula de matéria mais abundante do Universo e a que menos interage. Por isso, cada avanço na sua física desafiou o arcabouço teórico e exigiu ultrapassar os limites da instrumentação. Essa exigência impulsionou tecnologias que hoje vão além da física de partículas como fotossensores de grande área e baixo ruído, materiais de radiopureza extrema, criogenia de argônio líquido em escala de quilotoneladas e análise de grandes volumes de dados com aprendizado de máquina. A trajetória da área pode ser contada por seus prêmios Nobel. Começa com a hipótese de Pauli e a teoria de Fermi (1930–34) e segue com a detecção do antineutrino por Reines e Cowan (1956; Nobel 1995). Vêm depois o neutrino do múon, descoberto com o primeiro feixe de acelerador (Lederman, Schwartz e Steinberger; Nobel 1988), e os neutrinos solares e da SN 1987A (Davis e Koshiba; Nobel 2002). As oscilações mostraram que os neutrinos têm massa, a primeira evidência sólida de física além do Modelo Padrão (Kajita e McDonald; Nobel 2015). Por fim, o IceCube descobriu neutrinos astrofísicos de alta energia (Halzen; Nobel 2026). Atualmente os neutrinos têm se tornado em ferramenta pois monitoram reatores, medem o calor radiogênico da Terra e sondam o interior do Sol, das supernovas e se usam para extrair o perfil de densidade da Terra. Ainda seguem em aberto algumas questões como o ordenamento e a escala absoluta das massas, a violação de CP leptônica, o octante de θ₂₃ e a natureza de Dirac ou Majorana. Também há possíveis sinais de nova física, como neutrinos estéreis, não-unitariedade, interações não-padrão, violação de Lorentz, decaimentos e dimensão extra entre outras hipóteses. Todas essas questões guiam e motivam a nova geração de experimentos como por exemplo DUNE, JUNO, Hyper-Kamiokande e IceCube-Gen2. Nesta apresentação percorremos sucintamente esses prêmios Nobel. Para finalizar, será introduzido o IceCube, construção no gelo antártico, detecção pela luz Cherenkov, identificação dos eventos, descobertas e futuro.

Speaker: ALEXANDER Arguello Quiroga (Universidade Federal da Integração Latino-Americana)

14:45 Produção de partículas de ultra-alta energia em fusões de sistemas binários com campos magnéticos

Neste trabalho, mostramos como obter partículas de ultra-alta energia via mecanismo de Bañados-Silk-West (BSW) na fase de pré-fusão de sistemas binários detectados pelo LIGO-Virgo-KAGRA. Ao resolver as equações geodésicas para partículas carregadas em um espaço-tempo de Kerr magnetizado com campos de alta magnitude demonstramos que colisões próximas ao horizonte podem atingir energias da ordem da faixa dos raios cósmicos de ultra-alta energia (UHECR). Exploramos sistematicamente o espaço de parâmetros dos remanescentes de fusão, revelando três regimes de aceleração distintos: um regime dominado pela gravidade; um regime de transição, em que efeitos gravitacionais e magnéticos competem; e um regime dominado pelo campo magnético do sistema. Os resultados estabelecem as fusões de binários magnetizados — particularmente sistemas de buraco negro e estrela de nêutrons, bem como buracos negros remanescentes formados após a coalescência de binárias de estrelas de nêutrons — como fontes promissoras de UHECRs, e fornecem previsões quantitativas que relacionam observáveis ​​de ondas gravitacionais à eficiência da aceleração de partículas.

Speaker: Carlos Coimbra-Araújo

15:30 → 16:00 Coffee Break

16:00 → 17:30 Reunião do NAPI fenômenos

19:00 → 21:00 Jantar da conferência

Wednesday 18 November

09:00 → 10:30 Palestras - manhã

09:00 Energia Escura Dinâmica a partir da Curvatura Extrínseca de Nash–Greene

Neste trabalho propomos uma realização geométrica da energia escura dinâmica no contexto do formalismo de imersão de Nash–Greene. Neste cenário, o universo FLRW quadridimensional observado é tratado como uma hipersuperfície suavemente imersa, cuja curvatura extrínseca contribui para a dinâmica gravitacional. Estendemos formulações anteriores com equação de estado constante ao permitir que a função de flexão b(a) evolua por meio de uma taxa de deformação dependente do tempo alpha(a). Essa construção conduz a um mapeamento exato entre a dinâmica da flexão geométrica e uma equação de estado efetiva w(a) para a energia escura. Como possíveis testes, usamos as parametrizações CPL e wdagger como reconstruções do background. Assim, o modelo é construído para confronto com dados cosmológicos de expansão e crescimento de estruturas, incluindo dados atuais de BAO/DESI, CMB, supernovas do tipo Ia e de lenteamento fraco.

Speaker: Prof. Abraão Capistrano (Universidade Federal do Paraná)

09:45 Física e astrofísica dos neutrinos atmosféricos: o que podemos aprender?

Os neutrinos atmosféricos, produzidos pela interação de raios cósmicos com a atmosfera da Terra, têm desempenhado um papel central na física de neutrinos desde a descoberta das oscilações pelo Super-Kamiokande. Atualmente, experimentos como IceCube, ORCA, Hyper-Kamiokande e o futuro DUNE exploram essa fonte natural de partículas para investigar propriedades fundamentais dos neutrinos e buscar sinais de nova física. Nesta palestra apresentaremos uma visão geral dos neutrinos atmosféricos e de sua importância para o estudo das oscilações, da ordenação das massas e de possíveis fenômenos além do Modelo Padrão. Discutiremos os diferentes experimentos e como a combinação entre diferentes experimentos e técnicas de detecção amplia nossa capacidade de compreender as propriedades dos neutrinos e explorar questões em aberto da física de partículas.

Speaker: Andre Fabiano Steklain Lisboa (The Federal University of Technology - Parana (BR))

10:30 → 11:00 Coffee Break

11:00 → 12:00 Comunicações Orais

11:00 O uso de um livro paradidático para ensino da Composição das estrelas: “A aventura de Annie Cannon. Uma viagem científica para descobrir o segredo das estrelas”

Este trabalho apresenta a construção de um livro paradidático voltado ao ensino de composição estelar nos anos finais do Ensino Fundamental, articulando conteúdos de Astronomia e Física com elementos da História da Ciência e discussões sobre a participação das mulheres na construção do conhecimento científico. A proposta parte da identificação de uma lacuna entre o estudo da composição do Sistema Solar e da evolução estelar previsto na Base Nacional Comum Curricular (BNCC). O livro, intitulado A aventura de Annie Cannon: Uma viagem científica para descobrir o segredo das estrelas, apresenta uma narrativa ficcional na qual estudantes viajam ao início do século XX e conhecem a astrônoma Annie Jump Cannon, integrante das chamadas “Computadoras de Harvard”. Ao longo da história, são abordados conceitos relacionados às ondas eletromagnéticas, espectroscopia e classificação estelar, ao mesmo tempo em que se problematiza a construção histórica e coletiva da ciência e os apagamentos das contribuições femininas. Dessa forma, o material apresenta potencial para contribuir com a alfabetização científica, a aprendizagem de conceitos de Astronomia e Física, o desenvolvimento do pensamento crítico e a valorização da participação das mulheres na Ciência. O livro pode ser utilizado tanto no contexto escolar, como parte de uma sequência didática, quanto de forma independente, em espaços de educação não formal.

Speaker: Camila Maria Sitko

11:20 Reconstrução de chuveiros atmosféricos com aprendizado de máquina baseado em mecanismos de atenção

O Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) representa a próxima geração de observatórios de raios gama terrestres, projetado para melhorar a sensibilidade em uma ordem de grandeza em relação aos instrumentos atuais. Um dos principais desafios científicos do CTAO reside na faixa de baixa energia (20-150 GeV), coberta pelos Large-Sized Telescopes (LSTs), onde a escassez de fótons Cherenkov e a contaminação pelo fundo hadrônico limitam as técnicas de reconstrução tradicionais baseadas em parametrização de Hillas. Para superar esse desafio, propomos uma rede neural convolucional profunda, baseada em mecanismos de atenção e aprendizado multitarefa, para a reconstrução estereoscópica completa de eventos. O modelo executa simultaneamente a classificação gama-hádron e a regressão de energia e direção de chegada. Com dados gerados através de simulações de Monte Carlo a arquitetura proposta alcançou uma resolução de energia abaixo de 20% e uma resolução angular $\theta_{68}$ na ordem de 0,2°, com AUC superior a 0,99. O que coloca o modelo proposto como uma ferramenta promissora para a maximização do potencial científico da próxima geração de telescópios Cherenkov.

Speaker: Derlei Silva (Universidade Tecnológica Federal do Paraná)

11:40 Aplicação de algoritmos de Machine Learning na modelagem Astrofísica de estrelas de nêutrons: Reconstrução das Equações de Estado de objetos compactos

O estudo de objetos compactos, como estrelas de nêutrons e de quarks, exige a compreensão da matéria sob condições extremas de densidade e pressão, regidas pela Equação de Estado (EoS) e pelas equações de equilíbrio hidrostático de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV). O processo direto é bem definido matematicamente: a equação de estado aplicada ao processo de integração numérica das equações TOV estabelece a relação entre a pressão e a densidade de energia no interior estelar, como resultado é obtido um diagrama Massa-Raio (M-R) específico para o modelo apresentado. O presente estudo investiga a aplicação de métodos computacionais baseados em Machine Learning para a resolução do processo inverso na astrofísica de objetos compactos: através de dados observacionais de massa e raio é possível obter a EoS particular que descreve e rege sua composição estrutural. Dado que a inversão analítica do sistema TOV para deduzir a microfísica a partir das curvas observacionais de Massa-Raio é matematicamente inviável, esta pesquisa visa desenvolver uma metodologia computacional unificada para atuar como aproximador universal dessa função inversa desconhecida. A metodologia fundamenta-se na geração de milhares de dados sintéticos derivados de 21 modelos físicos clássicos da literatura, abrangendo matéria hadrônica e de quarks (como APR, BGP, Bombaci-Logoteta, Douchin-Haensel, MIT Bag Model, Walecka, WFF, HHJ, HLPS, MDI, NLD e Skyrme), seguida da injeção de ruído artificial para simular incertezas estatísticas das medições astronômicas reais. Para garantir a coerência física com teorias e observações recentes, aplica-se um filtro de validação prévia descartando funções inconsistentes geradas artificialmente. Esse conjunto robusto de dados alimenta o treinamento de algoritmos de Machine Learning (aprendizado de máquina) e Deep Learning (Decision Trees, Random Forest, Gradient Boosting, XGBoost e Redes Neurais Profundas), utilizando as curvas M-R ruidosas como entrada e as variáveis termodinâmicas originais como alvo preditivo. A análise dos resultados parciais revela que a arquitetura computacional é funcional e capaz de mapear a estrutura macroscópica da estrela de volta à rigidez termodinâmica da matéria. O comportamento observado valida a metodologia e conecta a astrofísica à ciência de dados, constituindo um estágio primário para a inclusão de novas parametrizações e o aprimoramento da predição em etapas futuras.

Speaker: Daniel Simão

12:00 → 14:00 Almoço

14:00 → 15:30 Palestras - tarde

14:00 Constraining leptonic and hadronic $\gamma$-ray emission from HESS~J1825$-$137 and its environment

HESS J1825−137 is one of the brightest and most extended pulsar wind nebulae in the gamma-ray sky, providing a unique laboratory for investigating particle acceleration and the origin of very-high-energy emission. We present a broadband spectral study of HESS J1825−137 and its environment, combining measurements from Fermi-LAT, H.E.S.S., HAWC, and VERITAS over the energy range from approximately 0.1 GeV to 160 TeV. The spectral energy distribution is interpreted using leptonic, hadronic, and lepto-hadronic emission scenarios within the Naima framework, with model parameters constrained through Markov Chain Monte Carlo sampling.

For the baseline GeV–TeV dataset, model comparison using the Bayesian Information Criterion favors a leptonic interpretation, with an inferred electron energy budget of (W_e = 4.25\times10^{48}) erg, consistent with previous estimates. We then investigate how additional measurements at the highest energies affect the physical interpretation by considering simulated Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) observations and ultra-high-energy measurements from the Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO). In both cases, the extended high-energy coverage increases the statistical preference for models containing a hadronic component. The corresponding proton energy budget, (W_p \approx 2.5\times10^{48}) erg, remains compatible with proton–proton interactions in the dense molecular environment surrounding the nebula.

Our results highlight the importance of precise spectral measurements above approximately 10 TeV, where Klein–Nishina suppression progressively reduces the inverse-Compton contribution and enhances the ability to distinguish between leptonic and hadronic emission. HESS J1825−137 therefore represents a particularly promising target for CTAO and current ultra-high-energy gamma-ray observatories to probe the transition between these emission regimes.

Speaker: Rubens Costa Jr. (Universidade Tecnológica Federal do Paraná — UTFPR)

14:45 SAM+, the upgrade for The SOAR Adaptive Optics Module

The SOAR Adaptive Module (SAM) is a ground-layer AO system for partial-seeing correction based on a UV Rayleigh laser guide star. The upgraded version, SAM+, is presented. In SAM+ three critical subsystems (the deformable mirror, the WFS, and the real-time computer) are replaced to address the obsolescence of the SAM hardware and to improve the resolution by increasing the compensation order. SAM+ was integrated and tested in the sky in 2024. Its performance and operation are characterised here, and the first science results are illustrated.

Speaker: Dr Alexandre José Tuoto Silveira Mello (UTFPR)

15:30 → 16:00 Coffee Break

16:00 → 17:30 Sessão de Pôsteres

16:00 MULHERES NA ASTRONOMIA: O QUE PENSAM AS MENINAS QUE QUEREM CHEGAR LÁ?

Este trabalho apresenta resultados de uma intervenção educativa desenvolvida no âmbito do projeto "Clube das EstrELAS: Elas na Astronomia", voltado exclusivamente para meninas da Educação Básica pública da região Centro-Oeste do Paraná. O objetivo foi investigar as representações sociais das participantes sobre o termo "mulheres na ciência" e discutir como uma ação educativa focada no público feminino se relaciona com suas perspectivas sobre a ciência e sobre o próprio futuro. Do ponto de vista metodológico, adotou-se a Teoria das Representações Sociais de Moscovici e a teoria do núcleo central de Abric. Os dados foram constituídos por meio de um questionário tipo Teste de Associação Livre de Palavras (TALP), aplicado a 23 participantes, e analisados por meio da análise prototípica. Os resultados evidenciaram que o núcleo central da representação é constituído pelos grupos semânticos "determinação" e "perspectiva de futuro", indicando que as meninas reconhecem as dificuldades históricas enfrentadas pelas mulheres na ciência, mas constroem uma representação marcada pela possibilidade de futuro. Elementos como "empoderamento" e "conhecimento" figuram como zonas intermediárias, enquanto "reconhecimento", "inteligência", "feminismo", "desvalorização" e "importância" compõem a periferia. A organização dos quadrantes sugere que a participação em espaços educativos dedicados ao público feminino potencializa a construção de identidades científicas positivas e tensiona estereótipos de gênero historicamente naturalizados no ambiente escolar. Constata-se que iniciativas dessa natureza não apenas ampliam o acesso a áreas de STEM, mas reconfiguram os horizontes de possibilidade que as meninas vislumbram para si no campo científico.

Speaker: Taisy Fernandes Vieira (Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR)

16:08 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS NA PESQUISA EM ESPAÇOS NÃO-FORMAIS DE ENSINO DE ASTRONOMIA NO BRASIL: TENDÊNCIAS E LACUNAS A PARTIR DO SNEA (2011-2025)

Este estudo analisa os instrumentos de coleta de dados utilizados em pesquisas científicas realizadas em espaços não-formais de ensino de Astronomia no Brasil. O corpus compreende 27 trabalhos completos publicados em sete edições do Simpósio Nacional de Educação em Astronomia (SNEA, 2011-2025), submetidos à Análise de Conteúdo de Bardin (2011). Os resultados evidenciam hegemonia dos questionários (físicos e digitais), presentes em 70,4% dos estudos (19 de 27), seguidos pelas fichas de inscrição institucionais com análise longitudinal de grandes volumes de dados (2 trabalhos, totalizando aproximadamente 28.000 registros). A técnica do Personal Meaning Mapping (PMM), instrumento específico da Museologia para aferição de ganho cognitivo em ambientes de livre escolha, apareceu em dois trabalhos. Observação participante, diários de campo e registros em livros de visitas compuseram o conjunto de instrumentos voltados à captura da dimensão afetiva e espontânea dos visitantes. No campo da análise de dados, a Análise de Conteúdo de Bardin predominou (8 trabalhos), seguida pela estatística descritiva com suporte de softwares especializados (IBM SPSS, NVivo e, mais recentemente, programação em Python para testes inferenciais). Constata-se que a área ainda se apoia em instrumentos tradicionais de aplicação massiva, revelando lacunas quanto à diversificação metodológica e à adoção de ferramentas mais sofisticadas de validação. Identifica-se a necessidade de incorporar abordagens observacionais, etnográficas e instrumentos validados como o PMM em desenhos longitudinais, configurando uma agenda de pesquisa para o fortalecimento do campo.

Speaker: Michel Corci Batista (Universidade Tecnológica Federal do Paraná)

16:16 Detecção de exoplanetas por método de imagem direta: Usando dispositivo DMD para gerar máscaras adaptativas.

A detecção direta de exoplanetas é um desafio astronômico pois, devido a sua baixa luminosidade em relação às estrelas hospedeiras, o sinal planetário é ocultado pela luz estelar e pelas estruturas residuais da Função de Dispersão de Ponto (PSF). Dentre os instrumentos utilizados para minimizar os efeitos dessas condições, vamos explorar o uso da coronografia, técnica adaptada para bloquear a luz de uma estrela, permitindo a observação de objetos mais tênues que a orbitam. Utilizando somente esta técnica atingimos algumas limitações, o bloqueio aparente da estrela cria um halo de luz ao redor do objeto que dificulta a visibilidade de objetos com baixa luminosidade (OSBORN, 2012). Desta forma, combinaremos a técnica a um Dispositivo de Micro espelhos Digital (DMD), que pretende atuar como uma máscara dinâmica na pupila do telescópio, otimizando a apodização para criar regiões de alto contraste (dark zone) e suprimir esses halos de difração. Além disso, diferente do cenário espacial, a presença de turbulência exige que a apodização seja adaptativa, o método Dark Speckle ( LABEYRIE, 1995) depende dessa máscara para lidar com a turbulência. Contudo, como o DMD opera de forma binária, a função de pupila ideal, que é contínua, deve ser binarizada. O mascaramento adaptativo visa criar uma pupila dinâmica que suprima áreas da frente de onda com erro de fase superior a um limite predeterminado. Nosso principal objetivo é otimizar máscaras que possam ser aproveitas no desenvolvimento do telescópio PLANETS, desta forma, através de simulações exploramos a capacidade do DMD em otimizar o contraste para detectar objetos milhares de vezes mais fracos que a estrela principal. A flexibilidade dos micro espelhos do DMD permite direcionar a luz com precisão, melhorando a relação sinal-ruído. Um desafio central é gerar máscaras eficazes que mitiguem a difração de estruturas como as hastes de aranha e segmentos de grandes telescópios. As simulações visam validar a integração dessas técnicas em telescópios terrestres, buscando contrastes de (10^{-8}) e ampliando as perspectivas para a caracterização de exoplanetas.

Speaker: JAINARA GASPAR

16:24 Totem Interativo para Divulgação do Modelo Padrão de Partículas Fundamentais

A física de partículas aborda conceitos fundamentais para a compreensão da constituição da matéria, porém sua complexidade e seu caráter abstrato podem dificultar a compreensão desses conteúdos pelo público não especializado. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo desenvolver um totem interativo voltado à divulgação científica do Modelo Padrão, apresentando de maneira lúdica e acessível as principais partículas fundamentais da matéria e suas características. Para isso, foram desenvolvidos cubos representativos das partículas, cada um associado a uma identificação por RFID (Radio Frequency Identification), uma tecnologia que permite a identificação de objetos por meio de etiquetas que armazenam informações e podem ser lidas sem a necessidade de contato físico direto. Dessa forma, o usuário pode inserir o cubo em um espaço específico do equipamento, permitindo que o sistema identifique a partícula correspondente e apresente suas informações por meio de uma interface gráfica. O sistema foi desenvolvido integralmente em Python e projetado para execução em um Raspberry Pi 3B, integrando a leitura das etiquetas RFID, o processamento das informações e a apresentação dos conteúdos ao usuário. Como resultado, foi estruturada uma plataforma interativa capaz de relacionar objetos físicos a conteúdos digitais, proporcionando uma forma mais visual e participativa de explorar conceitos relacionados às partículas fundamentais, como suas propriedades, classificações e funções na constituição da matéria. Dessa forma, o projeto contribui para a popularização da física de partículas ao transformar conceitos abstratos em uma experiência prática e interativa, podendo ser utilizado como recurso de apoio em atividades educacionais e de divulgação científica. Após sua finalização, o equipamento será integrar ao acervo da Usina do Conhecimento, ampliando as possibilidades de utilização do projeto em ações de educação, ciência e tecnologia.

Speaker: Augusto Aragão Silva (UTFPR-Toledo)

16:32 Física de Partículas e a Escola: MasterClass Física De Partículas

A Física Moderna abrange as concepções de Física dos séculos XX e XXI, fundamentando-se principalmente na Teoria da Relatividade e na Mecânica Quântica. Apesar de sua importância para o desenvolvimento de tecnologias e para o entendimento do universo, seja em escala microscópica ou macroscópica, a Física Moderna ainda é pouco contemplada na grade curricular básica das escolas brasileiras. Essa ausência dificulta a aproximação dos jovens com temas científicos atuais, limitando o entendimento do tema e suas aplicações. Portanto, tendo em vista a importância de promover a difusão da Física Moderna, o Projeto Masterclass Física de Partículas tem como objetivo apresentar os conceitos centrais da área aos alunos do Ensino Médio e Ensino Médio Integrado da cidade de Toledo e região. A metodologia do Projeto é estruturada na apresentação de palestras interativas, seguidas por uma oficina prática. Inicialmente, as exposições teóricas introduzem o Modelo Padrão da Física de Partículas, detalhando as partículas elementares conhecidas e as forças fundamentais que as regem. Em seguida, aborda-se o funcionamento dos aceleradores de partículas, além de introduzir noções de Física Nuclear e Cosmologia, ampliando a visão dos estudantes sobre a Física Moderna. Por fim, os alunos participam de uma atividade prática em que, após as instruções sobre o método de análise de dados do Large Hadron Collider (LHC), os estudantes realizam a análise de dados fornecidos pelo próprio acelerador. Após cada edição do Masterclass Física de Partículas, é enviado um formulário para os estudantes a fim de avaliar o evento. Na avaliação da 4ª Edição, que contou com 18 respostas, os resultados indicaram uma recepção bastante favorável por parte dos participantes. Em relação ao evento como um todo, 72,2% dos estudantes o classificaram como “Muito satisfatório” e os demais 27,8% como “Satisfatório”, não havendo avaliações negativas. Quanto à organização do evento, 72,2% dos participantes a consideraram “Muito satisfatória” e 22,2% “Satisfatória”, enquanto apenas 5,6% demonstraram indiferença. As palestras também apresentaram uma avaliação predominantemente positiva, sendo consideradas “Satisfatórias” por 61,1% dos estudantes e “Muito satisfatórias” por 33,3%, com apenas 5,6% de avaliações indiferentes. Na atividade de análise de dados experimentais do LHC, 50% dos participantes a classificaram como “Muito satisfatória” e 38,9% como “Satisfatória”, enquanto 11,1% apresentaram uma avaliação indiferente. Além disso, todos os estudantes que participaram da 4ª edição afirmaram que recomendariam o evento a algum amigo. Esses resultados indicam uma boa aceitação tanto da estrutura e organização do evento quanto das atividades propostas, destacando especialmente a avaliação do evento como um todo, na qual todos os participantes apresentaram uma percepção positiva. Portanto, nota-se que o Projeto Masterclass Física de Partículas contribui para aproximar os alunos da Física Moderna e proporcionar contato com atividades relacionadas à pesquisa e à análise de dados experimentais.

Speaker: Izabella Fiori dos Santos (UTFPR)

16:40 Estimação de Centroide em Situações de Truncamento para Super-Telescópios

Nesta era de telescópios e observatórios gigantes, a Óptica Adaptativa tornou-se essencial para a observação científica astronômica. Isso ocorre porque, nos observatórios terrestres, a visualização de objetos astronômicos é afetada pela turbulência atmosférica, gerando variações na densidade do ar e podendo distorcer as imagens capturadas. Sensores de frente de onda são essenciais nos sistemas de óptica adaptativa (AO), pois desempenham o papel crucial de medir as distorções nas frentes de onda causadas pela turbulência atmosférica, permitindo a identificação do centro da imagem. Esse processo é conhecido como centroide.
Para operarem de maneira eficaz, os sensores de frente de onda dependem de uma estrela de referência, podendo ser tanto natural quanto artificial, como uma estrela criada por laser. A imagem dessa estrela artificial gerada por laser, quando observada pelo sensor de frente
de onda, apresenta uma forma pontual alongada, cuja intensidade luminosa está intrinseca mente relacionada à densidade do perfil da camada de sódio da atmosfera. No entanto, o processamento de dados do sensor não é trivial devido ao fenômeno de truncamento. Truncamento é o nome dado ao fenômeno no qual o ponto alongado da estrela "escapa" da sub abertura, causado pelo movimento da turbulência na frente de onda. Isso resulta
na perda de informações relativas ao centroide. A importância desse desafio é evidente no contexto do futuro Telescópio Extremamente Grande (E-ELT), que contará com um espelho primário de aproximadamente 40 metros de diâmetro e com quatro lasers.
A etapa de centroide é realizada por algoritmos específicos, como o método do centro de gravidade. No entanto, é importante destacar que este método não é eficaz quando aplicado a estrela alongada, resultando em maiores margens de erro. Quando se trata de estrela guia a laser, é comum buscar métodos alternativos para o centroide, destacando-se métodos como o matched filter e a correlação , que necessitam de uma imagem de referência para realizar a busca do centroide. Entretanto, devido ao fenômeno de truncamento, estes métodos não se mostram tão eficazes, uma vez que a imagem de referência não conseguirá
encontrar pontos semelhantes, dado que a estrela observada no sensor estará parcialmente para fora da sub abertura.
Uma alternativa a ser considerada diante do cenário de truncamento é a aplicação de um método de centroide que se fundamenta em uma função de probabilidade considerando presença de ruído de Poisson. Trata-se de um método de busca e identificação do centroide que, mesmo em situações de alta turbulência, é altamente robusto em relação ao fenômeno de truncamento, permitindo a determinação do centroide com erros mínimos.
Portanto pretende-se realizar uma simulação conseiderando as configurações do E-ELT aplicando o método proposto, servindo de alternativa a estudos que rejeitam estas medições corrompidas, ou seja, aquelas fortemente afetadas pelo fenômeno do truncamento, removendo as linhas associadas e substituindo-as por 0.

Speaker: Mr HENRIQUE SARTI PIRES (UTFPR)

16:48 Multi-wavelength study of the supernova remnant HESS J1731−347

Supernova remnants are considered important candidates for the acceleration of Galactic cosmic rays and possible sites where particles can be accelerated up to PeV energies, the so-called PeVatrons. Investigating the origin of their high-energy emission is therefore essential for understanding the particle acceleration mechanisms operating in these objects. In this work, we present a multi-wavelength study of the supernova remnant HESS J1731−347 (G353.6−0.7), combining radio, X-ray, and gamma-ray observations. A new analysis of Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT) data was performed to investigate the spectral and morphological properties of the emission in the region, including possible contributions from nearby sources and structures. The spectral energy distribution was subsequently modeled with the Naima package, considering leptonic and lepto-hadronic scenarios for the observed emission. We will present the results of the gamma-ray analysis, the main outcomes of the multi-wavelength modeling, and a discussion of the possible leptonic and hadronic contributions to the emission from HESS J1731−347 and their implications for particle acceleration in the remnant.

Speaker: Debora Beatriz Gotz (Universidade Estadual de Londrina)

16:56 Raios cósmicos nas escolas: desenvolvimento de uma câmara de nuvens de baixo custo

Os raios cósmicos são partículas de alta energia provenientes de fenômenos astrofísicos que se propagam pelo espaço e, ao atingirem a atmosfera terrestre, interagem com os núcleos dos átomos presentes, produzindo uma cascata de partículas secundárias denominada chuveiro de partículas. Embora grande parte dessas partículas sejam rapidamente absorvidas ou decaiam, algumas, como os múons, conseguem atingir a superfície terrestre. A detecção dessas partículas possibilita a abordagem experimental de fenômenos relacionados à radiação e à física de partículas. Nesse contexto, o presente projeto de extensão tem como objetivo desenvolver uma câmara de nuvens de baixo custo para a detecção e visualização das trajetórias de partículas ionizantes presentes na radiação natural, com ênfase nas partículas secundárias provenientes dos raios cósmicos. O funcionamento do dispositivo baseia-se na formação de uma região contendo vapor de álcool isopropílico supersaturado, obtida por meio do resfriamento de uma superfície metálica utilizando pastilhas Peltier. A passagem de uma partícula ionizante nesta região produz íons ao longo de sua trajetória, que atuam como centros de condensação para o vapor de álcool, possibilitando a formação de trilhas visíveis a olho nu. Para a construção do protótipo, estão sendo estudados materiais como pastilhas Peltier, dissipadores de calor, fonte de alimentação, pasta térmica, coolers, isolamento térmico, uma cúpula de vidro, placa metálica de alta condutividade térmica e álcool isopropílico. Até o momento, foram adquiridas duas pastilhas Peltier $TEC1-12706$, uma fonte chaveada de $24~V$ e $30~A$, uma chapa de alumínio de $12~cm~x~6~cm~x~3~cm$ que estará em contato com a superfície fria das pastilhas Peltier, um dissipador de calor e juntas isolantes para as pastilhas. Com esses equipamentos foram realizados testes da capacidade de refrigeração, e na superfície das pastilhas alcançaram-se temperaturas entre $-16~°C$ e $-23~°C$, o que é um valor desejável para que se forme a região de vapor supersaturado. A próxima etapa consiste na montagem e realização de testes para avaliar a capacidade de refrigeração com a chapa de alumínio e acoplar a cúpula com o álcool em seu interior observando se a formação da região de vapor será eficiente. Espera-se que o desenvolvimento do equipamento possibilite a visualização de partículas ionizantes e constitua uma ferramenta experimental de baixo custo para atividades de ensino e divulgação científica, aproximando estudantes de conceitos relacionados aos raios cósmicos, à ionização e à física de partículas.

Speaker: André Spada

17:04 Dynamics and Hotspot Formation in the Jet of the Radio Galaxy Pictor A

Active galactic nuclei (AGNs), powered by supermassive black holes, can launch relativistic jets that propagate over hundreds of kiloparsecs and interact with the extragalactic medium, producing terminal shocks and hotspots, which are hallmark features of Fanaroff–Riley II (FR II) sources. The radio galaxy Pictor A is a notable example of this class, exhibiting jets extending up to about 175 kpc and detected in X-rays, whose synchrotron emission indicates efficient particle acceleration. In addition, this source is considered a promising candidate for the acceleration of ultra-high-energy cosmic rays in the multimessenger context. In this work, we investigate the morphology and dynamics of the jet in Pictor A through 3D relativistic hydrodynamic simulations performed with the PLUTO code. We model the injection of an ultra-relativistic flow into a stratified medium in order to reproduce the formation of the western hotspot and the main observed structures. The results show the formation of hotspots and a morphology consistent with that of the source, consisting of a relativistic spine surrounded by a shear layer and a sub-relativistic cocoon. The shock analysis makes it possible to characterize the regions of strongest emission and to correlate the simulated structures with the observed profiles, contributing to the understanding of particle acceleration mechanisms in large-scale extragalactic jets.

Speaker: Luiz Felipe Ferreira (UTFPR)

17:12 Investigação de uma possível lua do centauro (470309) 2007 JK43 por meio de ocultação estelar.

Uma das ferramentas mais eficientes para investigar pequenos corpos do Sistema Solar são as ocultações estelares. Com essa técnica, é possível investigar características físicas desses corpos, como seu formato, dimensões, sua órbita e possíveis estruturas secundárias (anéis e satélites). Neste trabalho, apresentamos resultados preliminares de uma análise fotométrica da ocultação estelar da estrela com ID 4508094980668087808 do catálogo Gaia DR3 pelo centauro (470309) 2007 JK43, que aconteceu no dia 29 de maio de 2026, a fotometria e curva de luz foram feitas usando o código PRAIA (Package for the Reduction of Astronomical Images Automatically), sendo analisadas usando o pacote SORA (Stellar Occultation Reduction and Analysis), permitindo a determinação dos principais parâmetros do objeto e uma inspeção detalhada do evento. Na curva de luz obtida para o evento do dia 29/05/2026, foi possível determinar uma ocultação rápida do corpo, apesar das predições apresentarem uma incerteza muito grande, foi detectado uma possível ocultação pelo corpo principal, que produziu uma corda de curta duração de aproximadamente 0,752 segundos, a primeira conclusão foi que a corda correspondia à borda do objeto, mas ao analisar a difração da luz antes e depois da ocultação, o comportamento observado não é compatível de uma ocultação perto da borda, sendo necessária uma outra abordagem para determinar a natureza do objeto ocultado. Os resultados mostrados são discutidos considerando a geometria do objeto principal, efeitos de difração, possíveis incertezas temporais e comparando com outras campanhas de observação realizadas para observar o mesmo objeto com o grupo Lucky Star. A análise feita mostra indícios que o objeto (470309) 2007 JK43 pode ter uma lua, reforçando a importância de campanhas de observação de ocultações estelares para a caracterização de pequenos corpos do Sistema Solar.

Speaker: JOÃO David Moreira (Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PPGFA - Curitiba)

17:20 Deflexões de UHECRs nos modelos JF12 e UF23 do campo magnético galáctico

Os raios cósmicos de ultra-alta energia (UHECRs) são partículas carregadas que, durante sua propagação em regiões com campos magnéticos, sofrem deflexões que alteram suas direções de chegada e dificultam a associação com suas possíveis fontes astrofísicas. Diferentes modelos de campo magnético galáctico podem produzir previsões distintas para essas deflexões. Neste estudo em desenvolvimento, busca-se investigar as deflexões previstas dos modelos Jansson & Farrar (JF12) e o Unger & Farrar (UF23), um modelo mais recente, composto por um conjunto de oito variantes, e como elas variam com a rigidez magnética, a composição e a direção de chegada, a fim de avaliar a incerteza associada pela escolha do modelo. Para o estudo, utiliza-se o código CRPropa3 para realizar o backtracking de partículas distribuídas em diferentes direções do céu, considerando apenas as componentes regulares dos campos. Em uma etapa posterior, os resultados serão comparados com uma aproximação analítica para a deflexão magnética, para verificar em que medida ela reproduz as simulações. Como perspectiva, o estudo poderá ser estendido para incluir a influência do campo magnético extragaláctico.

Speaker: Yasmin Tami Fialho (Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR))