Geri Dön

Broadband spectral investigations of magnetar bursts

Magnetar patlamalarının geniş enerji aralığında tayfsal incelemeleri

PDF İndir

  1. Tez No: 470656
  2. Yazar: DEMET KIRMIZIBAYRAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERSİN GÖĞÜŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Astronomy and Space Sciences, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Spektral analiz, Spectral analysis
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Magnetarlar, yaydıkları yüksek enerjilerdeki ışımaların sahip oldukları yüksek manyetik alanların (B ~ 10^14 G) bozunumu ile sağlandığı düşünülen nötron yıldızlarıdır. Magnetarların ışıma karakteri üzerine yapılan çalışmalar, hem yüksek manyetik alanlarda ışık yayılımı hem de nötron yıldızlarının oluşumu, gelişimi ve yapısı üzerine bilgi edinme potansiyeli taşırlar. Bu tezde, SGR J1550-5418, SGR 1900+14 ve SGR 1806-20 kaynaklarının sırasıyla 42, 125 ve 221 adet tamamı Rossi X-ışını Zamanlama Kaşifi üzerindeki uydu teleskopları ile gözlenmiş patlamalarının sistematik olarak detaylı geniş dalga boyu aralığında tayfsal incelemesini gerçekleştirdik. \.{I}ki kara ışıma modeli toplamı (BB+BB), iki Lyubarsky modeli toplamı (LB+LB), yüksek enerji kesitli güç modeli (COMPT) ve kara ışıma ve güç modeli toplamlarının (BB+PO) bu patlamaları benzer düzeylerde kabul edilebilir uygunlukta betimlediğini gördük. ki kare karşılaştırma testi uyguladığımızda toplam 388 patlamanın 258 adetinin COMPT ile (0.05 anlamlılık düzeyinde daha düşük ki kare verecek şekilde), 28 adetinin ise iki kara ışıma modeli toplamı ile istatistiksel olarak daha iyi betimlendiğini bulduk. Patlamaları en iyi açıklayan modeli bulmak için her bir patlama üzerinde nümerik simülasyonlar gerçekleştirdiğimizde, 102 hatası sınırlandırılmış patlamanın 69 tanesinin Compton modeli ile daha iyi betimlendiğini gördük. Kara ışıma modelinin bir modifikasyonu olan ve X-ışını tayfsal analizinde ilk kez burada kullanılan iki Lyubarsky modelinin toplamının ise ayni 102 patlamanın 66 tanesini iki kara ışıma modeli toplamından ve kara ışıma ve güç modeli toplamından daha iyi betimlediğini gördük. Bu tezde ayrıca patlama yayılım alanı ve kara ışınım sıcaklığı arasında yüksek bir korelasyon tespit ettik. Son olarak, sonuçlarımızı kullandığımız modellerin fiziksel betimlemesi üzerine ve yüksek manyetik alanlı nötron yıldızları çerçevesinde tartıştık.

Özet (Çeviri)

Magnetars are neutron stars whose variety of energetic emission mechanisms are thought to be governed by the decay of their extremely strong magnetic fields (B ⇠1014G) . Studies on radiative magnetar behaviour promise insight into emission mechanisms in highly magnetized regions as well as the formation, evolution and structure of neutron stars. In this thesis, we present our broadband (2-250 keV) spectral analysis of 42, 125 and 221 bursts from magnetar sources SGR J1550-5418, SGR 1900+14 and SGR 1806-20, respectively, detected with the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) mission. We find that two blackbody functions (BB+BB), sum of two modified blackbody functions (LB+LB), sum of blackbody and powerlaw functions (BB+PO) and a power law with a high energy exponential cut-off (COMPT) all provide acceptable fits at similar levels. We report that when a c2 comparison test is employed, 258 out of 388 bursts examined provided better fit statistics (lower c2 within 0.05 significance) when fitted with the COMPT while 28 were better fitted with a sum of two blackbody functions. We performed numerical simulations to further constrain the best fitting model for each burst spectrum, and found that 69 out of 102 burst spectra with well-constrained parameters are significantly better described by the Comptonized model. We also found that 66 out of 102 these burst spectra are better described with LB+LB, which is employed in X-ray spectral modeling for the first time here, than BB+BB and BB+PO. We also show a significant correlation between burst emission area and blackbody temperatures when BB+BB fits are employed. We expand on the physical interpretation of these models and discuss our results in the framework of strongly magnetized neutron star case.

Geri Dön