José Ademir Sales de Lima.

Com base na termodinâmica de primeira ordem (não-equilíbrio), investigaremos uma abordagem térmica viável descrevendo a evolução dos modelos de decaimento do vácuo.. A princípio (como discutido há alguns anos pelos participantes da equipe), acreditamos este simples caminho de não equilíbrio possa levar uma descrição realista do decaimento do vácuo durante a evolução do cosmos. Potencialmente, o mesmo modelo poderá resolver os problemas que assolam o atual modelo cosmológico padrão (J. G. M. Zilioti, R. C. Santos Lima 2018). Resumindo, o desafio maior de nosso projeto hoje é calcular a variação do termo cosmológico de primeiros princípios e depois mostrar como o modelo assim gerado resolve os problemas da atual cosmologia padrão.

Nesse recorte de instituições e programas de Pós-graduação, o projeto tem como justificativa a necessidade de apoio para vencer as distâncias, consolidar e ampliar as colaborações científicas de pesquisadores do PPGF-UFPA com pesquisadores de grupos de pesquisa já consolidados do IAG/USP e do IFUSP. Além disto, visamos um aumento do efetivo de recursos humanos qualificados do PPGF-UFPA e PPGF-UFABC, um aprimoramento das técnicas de investigação, a inserção dos pesquisadores e alunos das duas PPGFs nas discussões científicas através de comunicações áudio visuais e visitas a grupos de pesquisa consolidados, bem como receber na UFPA/UFABC a visita de pesquisadores da USP nas diferentes áreas de pesquisa. Quanto aos objetivos científicos, este projeto baseia-se em grupos de pesquisa, com técnicas e competências complementares, para abordar, de forma efetiva, problemas bastante atuais tanto na área de Física da Matéria Condensada, em particular referente ao estudo da estrutura eletrônica com foco na área de nanoestruturas, quanto na área de Teoria de Campos, Cosmologia e Astrofísica. Desta forma, pretendemos implantar uma rede de cooperação científica em Cosmologia, Astrofísica, Teoria de Campos e Física da Matéria Condensada envolvendo a USP, UFPA e UFABC. Resumindo, com este projeto pretendemos: 

(i) Implantar uma rede de cooperação acadêmica entre o Programa de Pós-Graduação em Física da UFPA (PPGF/UFPA) e os Programas de Pós-Graduação em Física (IFUSP) e Astronomia (IAG/USP) do Instituto de Física da USP, viabilizando a consolidação e ampliação das colaborações científicas de pesquisadores da PPGF/UFPA com pesquisadores de grupos de pesquisa já consolidados da USP.
(ii) Consolidar a pesquisa dos grupos de Cosmologia, Astrofísica, Teoria de Campos e Física da Matéria Condensada vinculados à Pós-Graduação em Física da UFPA, por meio da interação com grupos de pesquisa bem estabelecidos da USP, criando, assim, independência na pesquisa desenvolvida no PPGF/UFPA e que também permitam dar continuidade aos trabalhos de investigação mesmo ao fim do projeto. 
(iii) Ampliar a formação de recursos humanos em nível de pós-graduação com a realização deste projeto, por meio do desenvolvimento de teses de doutorado e dissertações de mestrado dos alunos de pós-graduação que compõem esta proposta. Objetivamos também oferecer aos alunos de iniciação científica envolvidos no projeto um treinamento dirigido para as áreas de Astrofísica, Cosmologia, Teoria de Campos e Física da Matéria Condensada; possibilitando o embasamento necessário para que estes possam vir a desenvolver seus programas de pós-graduação nestas áreas. 
(iv) Promover a mobilização de pesquisadores, estudantes de iniciação científica e estudantes de pós-graduação entre os grupos de pesquisa envolvidos no projeto.
(v) Envolver o departamento de Física da UFPA, em particular o grupo de Cosmologia, em um projeto observacional na área de Radioastronomia. 
(vi) Divulgar os resultados obtidos na forma de publicações em revistas especializadas, trabalhos apresentados em congressos, e seminários internos nas instituições envolvidas neste projeto, visando, em particular, ampliar a produção científico-acadêmica.

Coordenador: Jacques Raymond Daniel Lepine
Vice-Coordenador: Zulema Abraham
PI: Elisabeth Gouveia Dal Pino
PI: José Ademir Sales de Lima 

Summary: We plan to install a radio telescope 12 meters in diameter for millimeter and sub-millimeter waves, at close to 5000 m altitude, in the Argentine Andes, in collaboration with the Argentine Institute for Radio Astronomy. The main lines of research are: 1) black holes and accretion discs 2) Molecular evolution of clouds and astrobiology 3) the spiral structure of the Galaxy. Observations will be conducted in the "single dish" mode and interferometry (VLBI- Very Long-Baseline Interferometry), benefiting, for these observations, from the proximity of the largest international project in astronomy today, ALMA (Atacama Large Millimetric Array). The acronym of our project, LLAMA (Long Latin American Millimetric Array) reflects the intention that this instrument is the seed of a wider Latin American VLBI network.

O projeto se refere a visita por um ano de 03/2012 à 03/2013 do Professor Antonino Del Popolo da Universidade de Catânia - Itália. 
Summary: Current observations from Type Ia Supernovae indicate that the present Universe is accelerating (Riess et al 1998, Perlmutter 1999; Kowalski et al. 2008, Amanulah et al. 2010). In the standard view such observations are suggesting that the bulk of energy in the Universe is repulsive and may appear like a dark energy component [in addition to the ordinary dark matter] which is probably of primordial origin. All observational data available so far seem to be in good agreement with the cosmic concordance model, i.e., a vacuum energy plus cold dark matter (ΛCDM) scenario (Peebles 2003, Spergel 2007, Komatsu et al. 2008). ΛCDM models are plagued with several puzzles, as for instance: (i) the coincidence problem, and (ii) the cosmological constant problem (iii) the so-called small-scale problems (Del Popolo & Gamberra 1998, Del Popolo 2001, Perivoloropoulos 2008) which includes: the origin of the angular momentum of galaxies, the central density problem (Zentner & Bullock 2002), and the statistics of satellites (Primack 2009). In this context, we are particularly interested to investigate the following topics and its consequences to the present observed Universe: (i) The Possibility of Interaction in the Dark Sector, (ii) Constraining dark energy models from old high redshift objects (iii) Is it Possible to Eliminate the Dark Energy Component? (iv) On The Cusp/Core Problem in ΛCDM Cosmologies (v) On the Universality of Density Profiles: Understanding the role of Baryons and Cold Dark Matter, and (vi) What is the Origin of the Angular Momentum of Galaxies?
Finally, we would like to emphasize that the general philosophy underlying the present proposal is to combine our complementary expertise in Cosmology (Lima) with the structure formation problem in different astrophysical scales (Del Popolo). This is v

O efeito Sunyaev-Zeldovich (ESZ) é uma pequena distorção no espectro da radiação cósmica de fundo em microondas (RCF) causada pelo espalhamento Compton inverso que os fótons da radiação sofrem ao interagirem com os elétrons energéticos (gás quente) presentes no meio intra-aglomerado de galáxias ICM (intracluster medium). Desta forma, há transferência de energia do gás quente para a radiação e, devido à conservação do número de fótons no espalhamento, uma fração dos fótons "desloca-se" do lado Rayleigh-Jeans (R-J) (região com radiação de baixa freqüência) para o lado Wien (região com radiação de alta freqüência) do espectro planckiano. A descrição quantitativa do efeito foi dada inicialmente por Sunyaev & Zeldovich (1970, 1972), baseado em trabalhos anteriores sobre a interação entre fótons e elétrons livres (Kompaneets, 1956; Dreicer, 1964; Weymann, 1965), e mais recentemente por Rephaeli (1990). O objetivo do projeto é aplicar uma análise conjunta envolvendo o efeito SZ, o espectro de aglomerados e a as oscilações acústicas dos Baryons (BAO) para determinar o valor de Ho e de outros parâmetros cosmológicos.

RESUMO: Pelo presente documento o Departamento de Astronomia da Universidade de São Paulo está propondo a criação de um Mestrado Profissional em Ensino de Astronomia. Tal iniciativa é decorrente de uma combinação de 3 fatores correlacionados: (i) as discussões por ocasião do Plano Diretor para o próximo triênio, demonstraram a necessidade de se diversificar no curto prazo as atividades de ensino, pesquisa e extensão do Departamento, com especial ênfase para o ensino. 
(ii) a situação do ensino de Astronomia nos níveis médio e fundamental em São Paulo e no Brasil. 
(iii) o interesse geral da sociedade brasileira por História e Divulgação Científica nas áreas de Astronomia e Cosmologia bem como o seu potential atrator (e efeito estimulador) para os jovens interessados na área de ciências. 
Em linhas gerais, o objetivo central da presente proposta é a formação acelerada de recursos humanos capacitados para ensinar Astronomia e Cosmologia no ensino Médio e Fundamental, como também para os diversos cursos de Licenciatura da área de ciências exatas. Mais especificamente, o Departamento de Astronomia (IAG-USP) concorda com as análises constantes nos documentos da área de Ensino de Ciências e Matemática (publicados pela CAPES), sugerindo que os Mestrados e Doutorados Acadêmicos não atendem às necessidades dos professores em exercício, em particular, no ensino de Astronomia e Cosmologia. Isto significa que uma parcela apreciável do público alvo de nosso Mestrado Profissional em Ensino de Astronomia será constituída pelos professores licenciados que estão em exercício no ensino médio e fundamental.

O NARA (Núcleo de Apoio à Radioastronomia) é um núcleo de pesquisa da 
Universidade de São Paulo, criado em 2011, que inclui pesquisadores das seguintes 
unidades da USP: IAG, EACH, IFSC, EESC . Participam, como membros externos, 
pesquisadores de diversas universidades ou institutos de pesquisa do país e do 
exterior (vide o link ?Pesquisadores?). O NARA tem por objetivo realizar pesquisas, e 
absorver e desenvolver tecnologias ligadas à radioastronomia.


Missão: Incentivar a produção científica em Astronomia e Cosmologia realizada por meio de observações em radio, absorver e desenvolver tecnologias relacionadas, incluindo interferometria de longa distancia.

Os fenômenos de relaxação e a existência de instabilidades estão presentes em muitas áreas de Física e Astronomia. Durante os processos de relaxação, um sistema dependente do tempo deve evoluir para uma situação estacionária. Uma grande classe de tais fenômenos são naturalmente descritos por métodos estocásticos associados com processos difusivos tal como ocorre no movimento browniano. Em linhas gerais, o objetivo desse sub-projeto é reestudar ponto de vista da termodinâmica de não-equilíbrio os diversos processos envolvendo relaxação em física (acústica, dielétrica, paramagnética, etc.) e as várias instabilidades e efeitos de turbulência no campo da Astronomia. Especial ênfase será dirigida para as correções oriundas da chamada termodinâmica estendida.

Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia em Astrofísica - uma rede de 144 pesquisadores. A missão do INCT-A é inserir a astronomia brasileira no futuro da astronomia mundial.

A energia escura parece ser a responsável pela aceleração do universo presente. Observáveis do Universo próximo (redshifts menores do 2) permitem testar alguns cenários de energia escura, com o de constante cosmológica e de quintessência. Contudo, uma investigação mais ampla de possibilidades de energia escura exige observáveis a altos redshifts. Com o auxílio de um modelo quimiodinâmico para evolução de galáxias procuramos determinar idades e prever estruturas a altos redshifts, que constituem vínculos importantes para a natureza da energia escura.

Summary: The basic aim of our project is to utilize the observational constraints provided by the temperature anisotropy fluctuation spectrum of the Cosmic Microwave Background (CMB) and Big-Bang Nucleosynthesis (BBN) to probe the viability of the class of models which connect the universal Dark Matter to the universal Dark Energy. 
Our research is focused on models where the energy transfer between dark matter and dark energy occurs over cosmological time, so that the longer the look-back times, the better. The CMB temperature anisotropy fluctuation spectrum probes the Universe some 400,000 years after the big bang, compared to the present age of the Universe of some 14 billion years. The CMB was last scattered at recombination, at a redshift of zrec ~1100, close to when, in the standard model, the energy densities of matter and radiation were equal (zeq ~ 3300). At this epoch, the matter density in the non-standard models under consideration may differ significantly from that predicted by the standard model, leading to observable effects on the CMB temperature fluctuation power spectrum. The possible influence on the BBN predictions of light element abundances, the related observational constraints, as well as the consistency with the CMB observations are also important to be investigated. Such effects will be exploited to place more severe constraints on this class of models, eliminating those that fail these tests.

Este projeto proposto a FAPESP teve como objetivo permitir a participação de doutores e Pós-dosc do Estado de São Paulo no 2nd Indian-Brazilian Workshop on Cosmology (IBWCG).

Resumo: ver programa em anexo. Importância: Novas observações aliadas a um arcabouço teórico em constante evolução, transformaram os problemas em Cosmologia e Gravitação numa áreas de ponta da ciência contemporânea. O único consenso na comunidade é que estamos vivenciando o momento mais excitante do desenvolvimento da Cosmologia. Na Relatividade Geral (RG), o regime acelerado é explicado pela Energia Escura (EE), uma componente desconhecida e cuja natureza não é prevista pelo modelo padrão da Física de Partículas. A Energia Escura é responsável por uma gravidade repulsiva e pode alterar profundamente a nossa visão de espaço, tempo e matéria. Caso a EE não exista, nossa melhor teoria gravitacional (RG) estará em dificuldades. É nesse contexto de mudança paradigmática que a realização do II Indo-Brazilian Workshop on Cosmology and Gravitation (IBWCG2) se justifica como um evento de grande importância para a comunidade científica brasileira. Os objetivos gerais são: a) Permitir a exposição de doutorandos e Pós-docs brasileiros a pesquisadores de renome em diferentes campos de pesquisa em Cosmologia e Gravitação; b) fomentar a interação entre os pesquisadores brasileiros e indianos.

Recentes avanços tecnológicos têm permitido observações astronômicas antes inimagináveis, significando um fluxo de dados a respeito do universo com qualidade e quantidade sem precedentes. As novas observações, aliadas a um arcabouço teórico em constante evolução, estão transformando a Cosmologia em uma das mais excitantes áreas de ponta da Ciência. Porém, apesar desses esforços, muitas questões ainda nos desafiam: não sabemos qual a natureza de 95% da matéria que preenche o universo; ignoramos do que é feita a matéria escura; pouco se sabe da época de formação dos primeiros objetos; não sabemos se a radiação de fundo pode ser reduzida a poucos parâmetros cosmológicos, ou se outros mecanismos astrofísicos contribuem para as anisotropias observadas; por fim, permanece inteiramente misteriosa a causa da aceleração recente do universo ou qual a variante inflacionária que operou no universo primitivo. Esses são os problemas fundamentais da Cosmologia moderna. A forte interligação entre eles significa que avanços numa área têm implicações em todas as outras áreas. Estamos investigando com base nos dados existentes qual o melhor candidato para representar a energia escura e estabelecer o novo paradigma cosmológico.

Os últimos anos foram marcados por uma atividade teórica extraordinária nos fundamentos da termodinâmica e mecânica estatística. Todos os avanços estão de alguma forma conectados com o conceito de não-extensividade das quantidades termodinâmicas básicas. Uma importante generalização do postulado da entropia foi proposta por Tsallis (1988). &#10;A chamada entropia de Tsallis depende de um parâmetro não-extensivo q e se reduz ao postulado de Boltzmann-Gibbs (BG) no caso limite q=1. É fácil verificar que para cada valor do parâmetro não-extensivo q 1, corresponde uma estatística não-extensiva. A q-entropia pode ser classificada (no sentido de Landsberg, 1983) como sendo sub-aditiva para q>1 e super-aditiva para q<1.&#10;Atualmente existe um grande acúmulo de evidências observacionais e argumentos teóricos sugerindo que a q-entropia fornece uma descrição estatística e uma termodinâmica convincente para vários cenários físicos, dentre os quais destacamos : comportamento de estrelas politrópicas (Plastino & Plastino 1993, Silva & Alcaniz 2004), turbulência em plasma eletrônicos (Boghosian 1996, Antenodo & Tsallis 1997), difusão anômala (Alemany & Zanette 1994), distribuições de Levy (Zanette & Alemany 1995, Tsallis et al. 1995), o problema do neutrino solar (Kaniadakis et al. 1996), distribuição de velocidades peculiar de aglomerados de galáxias (Lavagno et al. 1998), ou de uma maneira geral, sistemas que apresentam interações de longo alcance, efeitos de memória microscópica efetiva, ou comportamento fractal (Tsallis 1995a, 1995b). &#10;A formulação dos fundamentos da teoria cinética numa base não-extensiva foi iniciada uma década atrás (Silva et al. 1998, Lima et al. 2001). Os desdobramentos desta teoria resultaram nas aplicações, a saber: i) o famoso teorema-H de Boltzmann foi estendido através de uma modificação no termo colisional (Lima et al. 2001), ii) os coeficientes de transporte para um gás clássico foram generalizados neste q-formalismo cinético (Bezerra et al. 200

Os últimos quinze anos foram marcados por um surpreendente desenvolvimento na interface unindo Física de Partículas Elementares, Astrofísica e Cosmologia (Kolb and Turner 1990). Um enorme esforço de pesquisa foi canalizado na investigação dos mecanismos de geração e na própria dinâmica das transições de fases cosmológicas, das quais o cenário inflacionário é o exemplo mais conhecido . Inflação, em qualquer uma de suas variantes, usualmente ocorre durante a quebra espontânea de simetria da grande unificação (GUT), quando a temperatura do universo era cerca de 10^15 Gev, tal como ocorre no novo cenário inflacionário. Nesta fase, é suposto que a energia do vácuo de um campo escalar (Higgs?) é a componente dominante da energia do universo gerando, por um efeito típico da relatividade geral, o estágio de expansão acelerada. Inflação também tem suas dificuldades (Guth 1981, Albrecht and Steinhardt 1982, Linde 1990). Em algum grau, todas elas estão associadas a um problema fundamental da interface, atualmente bastante conhecido como o problema da constante cosmológica (Gliner 1966, Zeldovich 1968, Weinberg 1989, Peebles 1984). De fato, a invariância de Lorentz do estado de vácuo, implica que a densidade de energia do vácuo de qualquer campo quântico contribui, a nível das equações de Einstein, como uma constante cosmológica efetiva. No entanto, as estimativas cosmológicas de tal termo é menor que os limites obtidos das teorias quânticas de campo por pelo menos 41 ordens de magnitude (Zeldovich 1968, Weinberg 1989). Tal discrepância, que é a essência do problema, gerou na literatura recente um enorme interesse por modelos com constante cosmológica (Ozer and Taha 1987, Chen and Wu 1990, Carvalho et al 1992, Gasperine 1987, Lima and Maia 1994, Lima and Trodden 1996). Neste contexto, partindo de um ponto de vista mais fundamental, buscaremos uma solução unificada combinando criação quantica de partículas, dec&#10;&#10;&#10;&#10;&#10;&#10;&#10;&#10;Outras evidências observacionais e teóricas que ju

A visita do Dr. Angel Ricardo Plastino (Universidade de La Plata, Argentina) tem como objetivo básico a discussão de projetos de pesquisa na área de mecânica estatística não extensiva e mecânica celeste, áreas de sua especialidade. A visita do pesquisador ao Departamento de Física da UFRN está programada para o período de período de 15/09 a 15/10/98 e só foi possível devido ao programa de intercâmbio (Linha de Quota Institucional) promovido pela CAPES. É importante mencionar ainda que os dois grupos interessados estão orientando teses de Mestrado e Doutorado em assuntos onde o Dr. Plastino tem bastante experiência.

Criação da área de Astrofísica e Cosmologia no Programa de Pós-graduação em Física (PPGF) da UFRN.

Resumo: O projeto de pesquisa é formado por 2 sub-projetos correlacionados, que estão descritos a seguir:&#10; &#10;1) Propriedades Termodinâmicas de Modelos Cosmológicos: Além de ser essencial para completar a descricão fenomenológica implícita nos modelos cosmológicos, uma análise termodinâmica pode ter consequências observacionais muito importantes (Weinberg, 1971, Lima e Maia, 1985, Lima, 1986, Lima et al. 1996). Por exemplo, a presente entropia adimensional por partícula, que é uma medida da razão fóton-baryon no universo atual, pode ter sido gerada por processos de não equilíbrio ocorrendo no universo primitivo, tais como: criação gravitacional de fótons (Prigogine et al, 1989, Lima et al. 1992, Calvão et al. 1992, Lima and Germano, 1992, Lima et al. 1996, Lima 1997) decaimento do vácuo(Carvalho et al, 1992, Lima and Maia, 1994, Lima and Trodden 1996) ou mesmo por processos dissipativos clássicos (Lima et al 1988). Por outro lado, solucões cosmológicas consistentes do ponto de vista dinâmico podem apresentar um comportamento termodinâmico anômalo, ou mesmo ser fisicamente eliminadas por uma análise termodinâmica . Nesse contexto, aplicamos conceitos básicos de termodinâmica de não equilíbrio e teoria cinética para examinar problemas de interesse astrofísico e cosmológico. &#10;2) Constante Cosmólogica, Criação de Matéria e a Estrutura do Vácuo Quântico: &#09;&#10;Os efeitos dos processos de criacão de matéria tem sido bastante investigado na literatura . Criacão de fótons e\ou partículas massivas estão presentes durante a fase de reaquecimento ocorrendo no final do estágio inflacionário, em modelos com decaimento do vácuo (Carvalho et al, 1992, Lima and Maia 1994, Lima and Trodden 1996) ou ainda em modelos com criacao de fotons descritos numa abordagem termodinamica (Prigogine et al. 1989, Lima et al. 1992, Lima 1997) . &#10;Nessa linha o principal objetivo é entender como a segunda lei da termodinâmica pode limitar os processos de criacão.