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Title: Modelagem da equação não-linear de Fokker-Planck para análise das séries temporais de raios-x oriundas de sistemas binários utilizando o método de Adomian
Other Titles: Modeling of the non-linear Fokker-Planck equation for analysis of x-ray time series from binary systems using the Adomian method
Authors: Lima, Melina Silva de
metadata.dc.contributor.advisor: Moret, Marcelo A.
metadata.dc.contributor.advisor-co: Moreira, Davidson Martins
metadata.dc.contributor.referees: Sampaio, Renelson Ribeiro
Monteiro, Roberto Luiz Souza
Fontoura, José Roberto de Araujo
Oliveira, Francisco Bruno Souza
Keywords: Sistemas astrofísicos;Termoestatística;Satélite Rossi X-ray;Fokker-Planck;Método de Adomian
Issue Date: 2021
Publisher: Centro Universitário SENAI CIMATEC
Citation: LIMA, Melina Silva de. Modelagem da equação não-linear de Fokker-Planck para análise das séries temporais de raios-x oriundas de sistemas binários utilizando o método de Adomian. Orientador: Marcelo A. Moret. 2021. 147 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional e Tecnologia Industrial) – Centro Universitário SENAI CIMATEC, Salvador, 2021.
metadata.dc.description.resumo: A evolução dos satélites artificiais têm proporcionado a existência de equipamentos astronômicos embarcados, a exemplo, de observatórios específicos em faixas espectroscópicas finas, por exemplo no espectro de raios-X, de forma a poder observar com mais precisão objetos astrofísicos, tais como os denominados sistemas binários de raios-X, que são objetos astronômicos cujas forças gravitacionais são de longo alcance e fazem parte dos sistemas auto-gravitantes (SGS). Nestes, a termoestatística convencional de Boltzman e Gibbs não é adequada para a mensuração de parâmetros físicos, devido ao seu caráter aditivo, sendo sugerido o formalismo termoestatístico de Tsallis. Neste cenário tem-se como objetivo geral da pesquisa legitimar o modelo de difusão de raios-X através de modelagem da equação de Fokker-Planck, adotando o método iterativo e analítico de George Adomian, usando como condições de contorno hipóteses lastreadas nas séries espectrais de raios-X advindos de sistemas astrofísicos binários estelares; e, como objetivos específicos: a) Carcterizar a fractalidade da difusão de raios-X nas XRBSs; b) Modelar a difusão dos raios-X nas regiões vizinhas á XRBSs; e, c) Resolver analiticamente a equação de Fokker-Planck utilizando-se do método de Adomian. Para consolidar estes objetivos adota-se uma metodologia lastreada em revisão de literatura, de cunho documental, histórico com modelagem de tais sistemas com o uso da equação não linear de Fokker-Planck e a sua solução iterativa e analítica com o método de Adomian e com o uso de condições de contorno adequadas aos dados coletados do Satélite Rossi (X-ray). Alguns resultados são apresentados e referem-se às 156 distribuições de intensidade de raios-X advindos das XRBS com perfil de distribuições de cauda longa (q gaussianas tsallianas) com valores de coeficientes (q) que corroboram características da termoesta-tística de Tsallis bem como a abrangência do efeito memória associado indicando forte correlação com a existência de propriedades fractais no processo difusivo. É possível e recomendada a expansão para pesquisas similares em outras XRBSs como meio de generalizar as características da difusão de raios-X e também de ondas eletromagnéticas de outras frequências, oriundas de objetos astronômicos similares.
Abstract: The evolution of artificial satellites has provided the existence of on-board astronomical equipment, for example, specific observatories in thin spectroscopic bands, for example in the X-ray spectrum, in order to be able to observe with more precision astrophysical objects, such as the so-called systems X-ray binaries, which are astronomical objects, gravitational facades are long-range and are part of self gravitating systems (SGS). In these, a conventional thermostatistics of Boltzman and Gibbs is not suitable for the measurement of physical parameters, due to its additive character, being suggested the thermostatistic formalism of Tsallis. In this scenario, the general objective of the research is to legitimize the X-ray diffusion model through the modeling of the Fokker-Planck equation, adopting the iterative and analytical method of George Adomian, using as boundary conditions hypotheses based on the spectral series of X-rays from binary astrophysical stellar systems; and, as specific objectives: a) Characterize the fractality of X-ray scattering in XRBSs; b) Model the X-ray scattering in regions neighboring the XRBSs; and, c) Analytically solve the Fokker-Planck equation using the Adomian method. To consolidate these objectives, a methodology based on a literature review, documental, historical was adopted with modeling of such systems using the nonlinear Fokker-Planck equation and its iterative and analytical solution with the Adomian method and with the use of boundary conditions to data collected from the Rossi Satellite (X-ray). Some results are important and fit the 156 X-ray intensity distributions coming from the XRBS with long tail distributions profile (tsallian q-Gaussian) with coefficient values (q) that corroborate the characteristics of the Tsallis thermostatistics as well as the scope of the memory effect associated with the strong correlation with the existence of fractal properties in the diffusive process. It is possible and recommended to expand to similar researches in other XRBSs as a means to generalize the characteristics of X ray scattering and also electromagnetic waves of other frequencies, originating from similar astronomical objects.
URI: http://repositoriosenaiba.fieb.org.br/handle/fieb/1805
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