The energy spectrum of cosmic rays is governed by a power law in energy with its spectral index being variable; it is also understood that above 4 × 10¹⁹ eV a suppression on the incoming flux is present. The composition can only be directly measured up to about 10¹⁴ eV with satellite and balloon-borne experiments. At greater energies, the study of cosmic rays occurs through the detection of air showers and the inference of the primary particles (or nucleus') information by comparing the data to shower simulations, which in its turn depends heavily on the chosen hadronic interaction model. The evaluation of Cherenkov light emitted by the passage of an incoming nucleus through the atmosphere reduces the dependence on hadronic interaction models to recover information on the primary. We investigate in this work the detection prospect of such direct Cherenkov photons by the fluorescence telescopes at the Pierre Auger Observatory. Simulations using the Monte Carlo method were developed to forecast the number of photons produced by an iron nucleus, as well as their distribution at ground level, for different energies, incidence angles, and distance of the shower core to the telescope. A simple simulation on the main aspects of the measurement procedure was carried out taking into account the telescopes limited field of view and the signal to noise ratio. The study culminates in the expected number of events to be detected per year at the Auger Observatory, given distinct iron nuclei concentration scenarios on the all-particle flux of cosmic rays.

O espectro de energia dos raios cósmicos é governado por uma lei de potência na energia cujo índice espectral é variável; sabe-se que a partir de 4×10¹⁹ eV existe uma supressão no fluxo de partículas. A composição só pode ser medida diretamente até aproximadamente 10¹⁴ eV com experimentos em satélites e balões atmosféricos. Em energias mais altas, o estudo dos raios cósmicos acontece através da detecção de chuveiros atmosféricos e da inferência das informações da partícula (ou núcleo) primária ao comparar os dados à simulações de chuveiros, que por sua vez dependem fortemente do modelo de interação hadrônica adotado. A avaliação da radiação Cherenkov emitida pela passagem de um núcleo atravessando a atmosfera reduz a dependência nos modelos de interação hadrônica ao recuperar informações do primário. Investigamos neste estudo a possibilidade de detecção destes fótons Cherenkov diretos com os telescópios de fluorescência do Observatório Pierre Auger. Foram desenvolvidas simulações usando o método de Monte Carlo para predizer a quantidade de fótons produzida por um núcleo de ferro, bem como a distribuição ao nível do solo, para diferentes energias, ângulos de incidência e distância entre o centro do chuveiro e o telescópio. Uma simulação simples dos principais aspectos do procedimento de medida foi implementada levando em conta a limitação do campo de visão dos telescópios e a razão sinal ruído. O estudo culmina no número esperado de eventos a serem detectados por ano no Observatório Auger, em diferentes cenários de concentração de núcleos de ferro no fluxo total de raios cósmicos.