The Kev-Tev Connection in Gamma-Ray Inaries.

L'emissió de raigs gamma de molt alta energia (E>100 GeV) indica la presència de processos no tèrmics que son capaços de concentrar una gran quantitat d'energia en cada un dels fotons emesos, extraient-la de  partícules accelerades fins a velocitats relativistes. Per a poblacions d'electrons sota camps magnètics moderats, l'emissió en raigs X (keV) i raigs gamma de molt alta energia (TeV) prové dels mateixos electrons, fet que permet estudiar l'emissor mitjançant dos processos d'emissió diferents i obtenir-ne més informació. En aquesta tesi estudiem les anomenades binàries de raigs gamma a partir d'observacions multi-longitud d'ona i model teòrics d'emissió. Les binàries de raigs gamma són sistemes binaries formats per una estrella jove i massiva i un objecte compacte, que pot ser un púlsar jove o un forat negre, que emeten radiació fins a desenes de TeV i mostren variabilitat orbital en totes les bandes d'emissió, des de radio fins a raigs gamma. En el cas de tres de les quatre binàries de raigs gamma detectades avui dia, se'n desconeix la natura de l'objecte compacte.

Als Capítols 3 i 4 presentem el descobriment d'emissió en raigs X i raigs gamma de molt alta energia correlades en el temps al sistema LS I +61 303, detectada mitjançant una campanya d'observació simultània.

Aquesta correlació ens indica que l'emissió en les dues bandes pot provenir d'una única població d'electrons, i al Capítol 4 ho confirmem mitjançant la realització d'un model teòric de radiació que ens permet restringir significativament les propietats físiques de l'emissor no tèrmic de la font.

En cas que la font energètica dels sistemes sigui un púlsar, la interacció entre els vents de l'estrella i el púlsar dona lloc a una regió d'interacció on el vent xocat del púlsar accelera partícules i emet des de radio fins a raigs gamma. A l'espectre de raigs X, però, no es detecta l'emissió tèrmica del vent xocat de l'estrella, que s'escalfa fins a desenes de milers de graus. Això ens ha permès estudiar la forma de la regió d'interacció, determinada principalment per la potència del púlsar, i fer un càlcul teòric de l'emissió en raigs X tèrmics. Hem aplicat aquest model al sistema LS 5039 i hem pogut determinar la potència del púlsar, fet important per a la modelització de l'emissió no tèrmica de la font.

Finalment, presentem la cerca d'emissió de raigs gamma provinent de sistemes binaris fins ara no detectats. Una campanya simultània en raigs X i raigs gamma ens va permetre seleccionar les dades de molt alta energia del microquàsar Sco X-1 en funció de l'estat d'acreció sobre l'objecte compacte. Tot i no detectar la font en raigs gamma, els límits superiors obtinguts permeten restringir les propietats físiques de Sco X-1 rellevants per a l'emissió en molt alta energia. També presentem un sistema de monitorització de fonts en raigs gamma d'alta energia amb el satèl·lit Fermi per a fer observacions en raigs gamma de molt alta energia quan les fonts estiguin actives.

Autor/Doctorant: 

Zabalza de Torres, Víctor

Directors/Tutors: 

Josep Maria Paredes Poy

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Viernes, 13 Mayo, 2011

Lloc: 

Sala de Graus Eduard Fontseré. Planta 1 Física.

Tribunal: 

Gustavo E. Romero. Profesor Titular. Instituto Argentino de Radioastronomia. (Presiente). Xavier Barcons Jaúregui. Profesor de Investigación CSIC. Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC). (Secretari). Felix A. Aharonian. Professor of Astrophysics.Dublin Institute for Advanced Studies. Astronomy and Astrophysics Section. (Vocal).

Hora: 

11:00