IFUSP na Mídia

Artigo | The miniJPAS survey: Exploring the spatially resolved capabilities of the J-PAS survey with Py2DJPAS

 

Dos autores J. E. Rodríguez-Martín, L. A. Díaz-García, R. M. González Delgado, G. Martínez-Solaeche, R. García-Benito, A. de Amorim, J. Thainá-Batista, R. Cid Fernandes, I. Márquez, A. Fernández-Soto, I. Breda, R. Abramo, J. Alcaniz, N. Benítez, S. Bonoli, S. Carneiro, A. J. Cenarro, D. Cristóbal-Hornillos, R. A. Dupke, A. Ederoclite, A. Hernán-Caballero, C. Hernández-Monteagudo, C. López-Sanjuan, A. Marín-Franch, C. Mendes de Oliveira, M. Moles, L. Sodré, K. Taylor, J. Varela e H. Vázquez Ramió. Publicado em Astronomy & Astrophysics.
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Resumo (traduzido do artigo):

Este trabalho apresenta o Py2DJPAS, uma ferramenta desenvolvida em Python para automatizar a análise das propriedades de galáxias espacialmente resolvidas no levantamento miniJPAS, um levantamento de 1 grau quadrado que atua como precursor do Javalambre Physics of the Accelerating Universe Survey (J-PAS), utilizando o mesmo sistema de filtros e telescópio e a câmera J-PAS Pathfinder. Nosso objetivo é fornecer um código único para baixar as imagens e tabelas científicas necessárias para a análise, realizar a homogeneização da função de espalhamento de ponto (PSF), automatizar a aplicação de máscaras, definir aberturas e executar um código de ajuste externo para análise da distribuição espectral de energia (SED), bem como estimar as larguras equivalentes das principais linhas de emissão óptica por meio de uma rede neural artificial. Selecionamos uma amostra de galáxias espacialmente resolvidas no miniJPAS e calculamos suas magnitudes em todas as bandas para demonstrar que recuperamos os mesmos valores fornecidos no catálogo do miniJPAS usando o SExtractor com uma precisão de aproximadamente 10%. Mostramos que essas medições são significativamente aprimoradas pela estimativa local do fundo para galáxias e aberturas mais tênues. A homogeneização da PSF aprimora a fotometria multibanda nas aberturas mais internas, garantindo aberturas consistentes entre os filtros, o que permite a geração de pseudoespectros sem artefatos indesejados ou variações devido à fotometria incompatível. Ao realizar um ajuste de SED da fotometria multibanda (espectros J) dentro de aberturas anulares sobre as imagens homogeneizadas pela PSF, descobrimos que os resíduos do ajuste permanecem abaixo de ∼10%, sem nenhum viés significativo dependente do comprimento de onda para aberturas com S/N > 5. Assim, nosso método fornece medições fotométricas robustas, marcando o primeiro passo em direção ao nosso objetivo de estudar as propriedades espacialmente resolvidas das galáxias. Além disso, demonstramos as capacidades do J-PAS semelhantes às do IFU (In-Future Unit) analisando as propriedades espacialmente resolvidas da galáxia 2470–10239 em z = 0,078 e  comparando-as com os dados do MaNGA até 1 raio de meia luz (HLR), que é a extensão máxima para esta galáxia no cubo de dados do MaNGA. Encontramos uma concordância muito boa entre as medições fotométricas e espectroscópicas, bem como perfis radiais idênticos da densidade superficial de massa estelar até 1 HLR. Nossa análise se estende ainda mais até 4 HLR, onde os dados do miniJPAS têm S/N ∼ 5. Isso fornece evidências da capacidade do J-PAS de estender a análise semelhante à do IFU para a periferia da galáxia, permitindo o estudo dos processos que impulsionam sua evolução em distâncias galactocêntricas maiores.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

 

Artigo | Machine learning analysis of photometric data from the Dark Energy Survey

Dos autores Elcio Abdalla, Filipe Abdalla, Alessandro Marins, Amilcar Queiroz, Rafael Ribeiro, Alex S C Souza. 
Publicado em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):

Para obter parâmetros cosmológicos a partir de levantamentos fotométricos, precisamos estimar a distribuição do desvio para o vermelho fotométrico no céu com excelente precisão. Utilizamos e aplicamos três métodos diferentes de aprendizado de máquina aos dados públicos do Dark Energy Survey Release 2 (DR2): (a) rede neural artificial para desvios para o vermelho fotométricos (ANNz2); (b) processos gaussianos para desvios para o vermelho fotométricos (GPz); e (c) Keras, uma interface de programação de aplicativos de aprendizado profundo em Python. Comparamos essas diferentes técnicas aplicadas a dados de treinamento obtidos do levantamento VIPERS (Visible Multi-Object Spectrograph Public Extragalactic Redshift Survey). Para lidar com a incompletude do catálogo VIPERS, utilizamos uma estrutura de dados de particionamento espacial (árvore K-d) para estimar a confiabilidade dos desvios para o vermelho fotométricos obtidos. Construímos um catálogo robusto à falta de dados de treinamento em certas regiões do espaço de cores. Utilizamos os dados fotométricos para criar mapas de sobredensidade em função da distribuição de desvios para o vermelho para mais de 500 milhões de galáxias. Esses mapas dividem o céu em várias fatias de redshift semelhantes a cebolas, que podem ser facilmente usadas para estimativa de parâmetros cosmológicos. Em cada fatia angular, criamos e apresentamos mapas da distribuição angular de galáxias nessa fatia, bem como uma estimativa da distribuição de redshift, relacionada à distribuição de galáxias dessa fatia, que é recuperada dos métodos de estimativa de redshif, obtemos uma subamostra de galáxias do DES, que correspondem bem à amostra VIPERS com uma precisão dos redshifts fotométricos com um e uma taxa de outliers catastróficos da ordem de 3%.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

 

Artigo | Ge-based clinopyroxene series: First principles and experimental local probe study

Dos autores Ricardo P. Moreira, E. Lora da Silva, Gonçalo N. P. Oliveira, P. Neenu Lekshmi, Pedro Rocha-Rodrigues, Fábio G. Figueiras, Abderrazzak Ait Bassou, Alessandro Stroppa, Claire V. Colin, Céline Darie, João G. Correia, Lucy V. C. Assali, Helena M. Petrilli, Armandina M. L. Lopes e João P. Araújo. Publicado em Physical Review Materials. Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):

As propriedades eletrônicas da substituição de Ca/Sr e Mn nos sítios dos sistemas de clinopiroxênio CaMnGe₂O₆ e SrMnGe₂O₆ foram investigadas por meio de cálculos ab initio no âmbito da teoria do funcional da densidade (DFT), utilizando o funcional de Hubbard U no sítio para descrever os estados Mn 3d altamente correlacionados e um funcional híbrido de troca-correlação para obter os valores do gap de energia. Composições como (Ca,Sr)₁₋ₓCdₓMnGe₂O₆ e (Ca,Sr)₁Mn₁₋ₓCdₓGe₂O₆ (onde x = 0,125, 0,25) são previstas como estáveis. Além disso, comprovamos que a impureza de Cd implantada pode, de fato, substituir os sítios de Ca/Sr ou de Mn nas estruturas cristalinas. Essas descobertas foram obtidas combinando cálculos de gradiente de campo elétrico de primeiros princípios, utilizando um esquema de supercélula, com resultados experimentais de correlação angular perturbada diferencial no tempo. Adicionalmente, cálculos DFT mostraram que a substituição por Cd deve levar a uma redução na largura da banda proibida. Sistemas dopados com Cd foram sintetizados com sucesso e resultados experimentais que evidenciam oportunidades para potencial engenharia da banda proibida são apresentados.ura: (I) 30 °C–175 °C, (II) 175 °C–350 °C e (III) 250 °C–500 °C. Os efeitos de fototransferência foram observados predominantemente nas Regiões I e II, indicando que esses intervalos de temperatura abrigam as armadilhas mais suscetíveis à transferência óptica de carga.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

Plataforma integra dados sobre emissões e absorções de gases de efeito estufa da Floresta Amazônica

 
Desenvolvida pelo Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa da USP, a ferramenta disponível ao público permite análises aprofundadas sobre a região e subsidia a formulação de políticas públicas mais eficazes
Por Jornal da USP. Acesse AQUI o original.

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"Informações sobre emissões e absorções de gases de efeito estufa da Floresta Amazônica na região que abrange nove países estão agora acessíveis ao público na plataforma Digital Amazon. Desenvolvida no âmbito do projeto Emissão de Gases de Efeito Estufa na Amazônia: Sistema de Análise de Dados e Serviço, do Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa (Research Centre for Greenhouse Gas Innovation – RCGI) da USP, a ferramenta reúne dados dos países amazônicos e permite analisar, de forma integrada, a dinâmica regional desses gases, fornecendo informações científicas para orientar políticas ambientais. A plataforma pode ser acessada mediante cadastro no site do projeto neste link, com liberação de diferentes níveis de acesso conforme o perfil do usuário." [Saiba mais...]

*Matéria destaca pesquisa coordenada pelo Prof. Paulo Artaxo.

 

Artigo | Effects of blue illumination on the thermoluminescence of amazonite (KAlSi3O8)

Dos autores Roberto T.E.K. Martins, Makaiko L. Chithambo e Neilo M. Trindade. 
Publicado em Physica B: Condensed Matter. Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):

Neste trabalho, relatamos os efeitos da iluminação com luz azul de 470 nm na termoluminescência (TL) convencional, bem como na termoluminescência fototransferida (PTTL) do feldspato potássico (KAlSI3O8), comumente conhecido como amazonita. Examinamos a estabilidade do sinal de PTTL ao longo de ciclos de medição repetidos, sua dependência das populações de armadilhas de carga, o comportamento dose-resposta e as propriedades de atenuação. A curva de brilho PTTL resultante pode ser dividida em três regiões de temperatura: (I) 30 °C–175 °C, (II) 175 °C–350 °C e (III) 250 °C–500 °C. Os efeitos de fototransferência foram observados predominantemente nas Regiões I e II, indicando que esses intervalos de temperatura abrigam as armadilhas mais suscetíveis à transferência óptica de carga.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

Artigo | Luminescent and dosimetric properties of CaSO4:RE,Mn (RE = Dy, Tb, Tm, Yb, Eu, Ce) phosphors synthesized by the slow evaporation method

Dos autores Anderson M.B. Silva, Danilo O. Junot, Neilo M. Trindade, Divanizia N. Souza e Linda V.E. Caldas. 
Publicado em Radiation Measurements, vol 192
Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):

Este estudo investiga as propriedades luminescentes e dosimétricas de compósitos de CaSO₄:Dy,Mn, CaSO₄:Tb,Mn, CaSO₄:Tm,Mn, CaSO₄:Yb,Mn, CaSO₄:Eu,Mn e CaSO₄:Ce,Mn sintetizados pela rota de evaporação lenta. A caracterização estrutural e composicional foi realizada por difração de raios X (DRX) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). O desempenho dosimétrico dos materiais foi avaliado utilizando pastilhas à base de Teflon por meio de medidas da curva de brilho da termoluminescência (TL). Adicionalmente, foram realizadas medidas de luminescência opticamente estimulada de onda contínua (CW-OSL) para avaliar seu comportamento de estimulação óptica. Os espectros de emissão de TL revelaram transições características associadas aos íons RE³⁺ e Mn²⁺, com características de emissão fortemente dependentes do dopante específico. As curvas de termoluminescência (TL) exibiram picos bem definidos nas regiões do ultravioleta (UV) e do visível, com as amostras codopadas com Tm,Mn, Dy,Mn e Tb,Mn apresentando emissões intensificadas em temperaturas mais altas, uma característica desejável para aplicações dosimétricas. As medições de luminescência opticamente estimulada (OSL) em onda contínua (CW) demonstraram respostas de luminescência intensas, particularmente para as composições CaSO₄:Tm,Mn e CaSO₄:Ce,Mn. Uma avaliação dosimétrica abrangente foi realizada, incluindo reprodutibilidade, linearidade e atenuação do sinal. Entre as amostras estudadas, a CaSO₄:Tm,Mn exibiu a resposta de TL mais estável, enquanto a CaSO₄:Dy,Mn apresentou a estabilidade superior do sinal de OSL. No geral, os resultados demonstram que esses novos compósitos de terras raras (RE) à base de CaSO₄ com manganês (Mn) possuem excelentes características dosimétricas, destacando seu grande potencial como detectores de radiação por TL/OSL.

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

Artigo | Continuous variable entanglement in a cold-atom mirrorless optical parametric oscillator

Dos autores G. C. Borba, S. N. Moreira, L. S. Cruz, M. Martinelli, D. Felinto e J. W. R. Tabosa. 
Publicado em Physical Review Research, em 09/01/26.
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Geração de emaranhamento multipartite em variáveis contínuas impulsiona pesquisas brasileiras em ótica quântica
Colaboração histórica entre USP, UFPE e UFABC avança fronteiras do emaranhamento quântico com átomos frios

O presente resultado vem de uma parceria de mais de 25 anos entre os pesquisadores envolvidos, da USP, da UFPE e da UFABC, que já rendeu seis publicações conjuntas. 

Neste trabalho, os graus de liberdade internos e externos de uma amostra de átomos frios de césio são explorados para observar emaranhamento quadripartite entre modos óticos produzidos por um oscilador paramétrico ótico sem espelhos excitado no meio. Esta observação abre um novo caminho para a geração de emaranhamento multipartite em variáveis contínuas utilizando átomos frios.

Diferente da maioria dos experimentos de mistura de quatro ondas que envolvem apenas dois feixes gerados a partir de um único campo de bombeio, o processo envolvendo este MOPO é intrinsecamente multipartite. 

No presente caso, demonstramos o acoplamento entre quatro direções de propagação da luz. A sutileza foi combinar o chaveamento da armadilha magneto-ótica em ciclos rápidos, da ordem de milissegundo, repetidos a uma taxa de 40 vezes por segundo usado na armadilha da UFPE, com as técnicas de medida desenvolvidas na USP. A repetição do experimento permite obter a estatística necessária para uma medida confiável do estado do campo. Neste caso, a medida de um pulso de luz inferior a 1 milissegundo em uma largura espectral inferior a 10 kHz era um desafio técnico que foi superado com a experiência em detecção combinando técnicas óticas e eletrônicas.

A demonstração da criação deste emaranhamento quadripartite é o primeiro passo no uso deste sistema, que acopla a luz aos estados vibracionais atômicos em uma estrutura ótica [1]. No presente caso, dois fótons do bombeio são convertidos em pares de fótons. Como o processo de geração destes pares ocorre em dois dos quatro caminhos de saída possíveis, os quatro campos apresentam correlações quânticas entre si, resultando em uma rede de luz emaranhada.

 

Note que efeitos de ordem superior no meio atômico podem criar emaranhamentos de ordem mais alta, usando mistura de seis ou oito campos, explorando a geometria do sistema, variando o direcionamento dos campos incidentes para favorecer outros processos envolvendo mais fótons em mais caminhos.

Tais estados multiplamente emaranhados são um componente chave para explorar a possibilidade de manipulação quântica de informação, visando desenvolver processadores baseados nos fundamentos da mecânica quântica que podem resolver problemas matemáticos intratáveis pelos computadores clássicos atuais. Além disso, as técnicas de manipulação atômica e medida de campos pode ser útil no sensoriamento, que pode ser aplicado a medidas ultra-sensíveis.

Imagem da armadilha magneto-ótica de Césio no DF/UFPE

 

A armadilha, com os átomos aprisionados, formando a nuvem brilhante no centro

 

Vista panorâmica do experimento

Foto da equipe: Da esquerda para a direita: Luciano Cruz, Daniel Felinto, José Tabosa, Marcelo Martinelli, Raoni Moreira, Gabriel Borba. Arquivo pessoal.

[1] G. C. Borba, R. S. N. Moreira, L. S. Cruz, M. Martinelli, D. Felinto, and J. W. R. Tabosa, Continuous variable entanglement in a cold-atom mirrorless optical parametric oscillator. Phys. Rev. Research 8, L012006 (2026).

 

 

 

 

Artigo | First-Principles Nanocapacitor Simulations of the Optical Dielectric Constant in Water Ice

Dos autores Anthony Mannino, Graciele M. Arvelos, Kedarsh Kaushik, Emilio Artacho, Pablo Ordejon, Alexandre R. Rocha, Luana S. Pedroza e Marivi Fernández-Serra.
Publicado como Editors' Suggestion em Physical Review Letters, 16/01/2026. Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):

Apresentamos uma estrutura combinada de teoria do funcional da densidade e função de Green de não equilíbrio para calcular a capacitância de nanocapacitores e extrair diretamente a resposta dielétrica de um dielétrico subnanométrico sob polarização. Identificamos que, na nanoescala, as avaliações convencionais de capacitância baseadas na carga armazenada por unidade de tensão sofrem com uma partição mal condicionada entre a carga do eletrodo e a carga do dielétrico. Essa partição impacta diretamente a definição geométrica da capacitância através da largura do capacitor, o que, por sua vez, torna a avaliação da resposta dielétrica incerta. Essa separação ambígua induz ainda polarizabilidade interfacial espúria quando analisada por meio de funções de Wannier maximamente localizadas. Com foco no gelo cristalino, desenvolvemos um protocolo robusto de separação de cargas que fornece polarizabilidade e constantes dielétricas únicas derivadas da capacitância, demonstrando inequivocamente que o confinamento não altera a resposta eletrônica intrínseca do gelo nem sua insensibilidade à ordem dos prótons. Nossos resultados estabelecem as bases para uma interpretação rigorosa de medições de capacitância em materiais dielétricos de baixa dimensionalidade. 

-> O artigo completo (em inglês) pode ser acessado AQUI.

 

Artigo | Burnout susceptibility of silicon power diodes when exposed to 14 MeV neutrons

Dos autores G. C. Parola, S. Palazzo, G. Busatto, A. Sanseverino, E. Martano, Saulo G. Alberton, J. Wyss, F. Velardi. 
Publicado em IEEE Transactions on Nuclear Science em 28/01/2026. Acesse AQUI.
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Resumo (traduzido do artigo):
Os nêutrons podem causar falhas significativas em dispositivos de potência de alta tensão; este artigo investiga o comportamento de um diodo PiN de silício quando exposto a um feixe de nêutrons de 14 MeV. Apresentamos uma nova metodologia que combina caracterização experimental e simulação numérica para examinar os efeitos das espécies iônicas geradas por reações nucleares induzidas por nêutrons em materiais semicondutores. Medições experimentais foram realizadas no Gerador de Nêutrons de Frascati para explorar a falha do dispositivo sob condições controladas de irradiação. Posteriormente, para compreender o mecanismo de falha, uma abordagem de simulação combinada foi adotada. O conjunto de ferramentas Monte Carlo G4SEE foi empregado inicialmente para simular a interação de nêutrons de 14 MeV com o material semicondutor de silício; os dados de partículas secundárias resultantes foram então utilizados em simulações eletrotérmicas tridimensionais realizadas com o Silvaco TCAD, aproveitando a simetria cilíndrica da célula unitária. O modelo numérico foi validado comparando os resultados da simulação com os dados experimentais obtidos durante as campanhas de irradiação de nêutrons. Nosso estudo revelou que o par iônico (α, 25Mg) é um dos produtos da reação nuclear que interage de forma mais significativa com o campo elétrico na região intrínseca do dispositivo. Essa interação na tensão de polarização crítica resulta na queima do diodo em um único evento, conforme confirmado por observações experimentais e análises numéricas. Embora a demonstração seja baseada em uma fonte monoenergética de 14 MeV, a metodologia é geral e pode ser estendida para avaliar a resposta do dispositivo sob espectros de nêutrons atmosféricos realistas.

 

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