An X-ray study of shell-type galactic supernova remnants
Kabuk tipi galaktik süpernova kalıntılarının X-ışını analizi
- Tez No: 505671
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT HÜDAVERDİ, DOÇ. DR. AYTAP SEZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Sinkrotron X-ışınlarının gözlemi, genç süpernova kalıntılarında (SNK) kozmik ışın ivmelendirilmesini incelemek için kullanışlı bir yoldur. Sinkrotron ışınımının X-ışını bandında tayfsal uyarlaması, bize kozmik ışın ivmelendirme mekanizması hakkında bilgi verir. Son zamanlarda,Galaktik kozmik ışın ivmelenmesinin nedeni genel olarak SNK şoklarına dayandırılmıştır. Bu tezde, SNK'lerde PeVatron (1015 eV) enerjilerinin aranmasına ve bu enerjilerin fiziksel süreçlerinin anlaşılmasına katkı sağlanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, XMM-Newton ve Chandra Gözlem Uyduları kullanılarak tanınmış Galaktik kabuk tipi SNK'lerin (Cas A, RCW 86, RX J1713.7−3946, SN 1006 ve Vela Jr.) şoklarında X-ışını bandını kullanarak küçük ölçekli alanların sistematik olarak tayfsal incelenmesinin sonuçları sunulmaktadır. Bu beş kalıntıda hedeflenen farklı alanlardan gelen X-ışını spektrumu elde edilerek, termal olmayan X-ışını emisyonunun kozmik ışını ivmelendirme özellikleriyle olan ilgisi araştırılmıştır. Hedeflenen bütün alanlar, sinkrotron X-ışını emisyonuna sahiptir ve her bir hedef için PeVatron enerjilerini araştırmayı sağlayan ivmelendirilmiş elektronların ve protonların maksimum enerjileri (Emax,e veEmax,p) hesaplanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, her bir SNK'nin arkaplan ışıması çıkarılmış spektrumu, termal ve termal olmayan spektral modellerin (örn.;srcut,power-law,cutoffpl,vnei) kombinasyonları kullanılarak modellenmiştir. SNK'ler gibi yaygın nesneleri, tayfsal sonuçlar üzerinde etkili olabileceğinden doğru bir şekilde modellenmiş arkaplan ışımasıyla analiz etmek önemlidir. SNK'nin bulunduğu ortam (örn., Galaktik düzlemdeki konumu), Kozmik X-ışını Arkaplanı, Galaktik Düzlem X-ışını Emisyonu ya da Önalan Işıması gibi ışımaların değerlendirmesinde kilit noktasıdır. Azalma frekansı veya kesme enerjisi gibi parametreler, Emax,e ve Emax,p'nin güvenilir değerlerini hesaplamak için doğru bir şekilde modellenmiş arkaplan spektrumlarını gerektirir. Bu yüzden, parçacıkların maksimum enerjilerini doğru olarak hesaplayabilmek için bu tezde arkaplan ışıması modellemesi ilk olarak yoğunlaşılan noktadır. Kısaca belirtmek gerekirse, hassas parametrelerle sinkrotron emisyonunun karakterize edilebilmesi için arkaplan ışımasının spektrumunun analizi kritik bir noktadır. Bu işlem, şok hızlarını, kesme frekanslarını ve özellikle PeVatron enerjilerini aranabilir hâle getirmek için hızlandırılmış parçacıkların maksimum enerjilerini hesaplamak için gereklidir. Buna ek olarak, bu hesaplamalar sırasında, uygun sinkrotron modellerini seçebilmek için manyetik alan değeri önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, Cas A ve Vela Jr. kalıntılarının PeVatron enerjisine sahip emisyon bölgeleri içerdikleri bulunmuştur.Ancak, mevcut sinkrotron modellerinin tekrar test edilmesi ve iyileştirilmesi gerektiğinden bu sonuçlar daha güvenilir analiz yöntemleri gerektirmektedir.Bu koşullar altında, bahsedilen parametrelerin hepsi, kabuk tipi SNK'lerin termal olmayan özelliklerini belirlenmesine yönelik arkaplan ışıması modelleme yöntemi ile güvenilir şekilde aranabilir.
Özet (Çeviri)
Observations of synchrotron X-rays can be a useful tool to investigate cosmic-ray acceleration in young supernova remnants (SNRs). Spectral fitting of the synchrotron radiation in an X-ray band gives us information about the cosmic-ray acceleration mechanism. Recently, Galactic cosmic-ray acceleration is widely attributed to SNR shocks. In this thesis, making contribution to search for PeVatron energies (1015 eV) in SNRs and understand the physical process of this energies were aimed. In line with this objective, the results of the systematic X-ray spectral study of small scale structures on the shocks of five well-known Galactic shell-type SNRs (Cas A, RCW 86, RX J1713.7−3946, SN 1006 and Vela Jr.) with Chandra and XMM-Newton X-ray Observatories were presented. The non-thermal X-ray emission and its contribution with the cosmic-ray acceleration properties with these five SNRs were investigated by extracting the X-ray spectra from different targeted regions. All regions have synchrotron X-ray emission, and the maximum energy of accelerated electrons (Emax,e) and protons (Emax,p) were estimated for each target, which led to search for PeVatron energies. In accordance with this purpose, due to calculate the reliable values, the estimated background subtracted spectra of each SNR were modelled with using a combination of thermal and non-thermal spectral models (e.g., srcut, power-law, cutoffpl, vnei). Analysing extended sources, such as SNRs, with accurately modelled background emission is important since it might be effective on spectral results. Environment of an SNR (e.g., its location on the Galactic latitude) is a key point for background estimation, which could be represented by components such as Cosmic X-ray Background, Galactic Ridge X-ray Emission or Foreground Emission. Such parameters as roll-off frequency or cut-off energy requires accurately modelled background spectra to estimate the reliable values of Emax,e and Emax,p. Thus, the background modelling is a first point to concentrate upon deriving the maximum energies of the particles in this thesis. Briefly stated, analysis of the background spectrum is critical due to characterise the synchrotron emission with sensitive parameters. This process is required to calculate the shock velocities, roll-off frequencies, especially the maximum energies of accelerated particles where they make PeVatron energies searchable. In addition, during these calculations, the magnetic field value is critical while selecting the proper synchrotron models. In this study, it has claimed that the SNRs Cas A and Vela Jr. contain targeted emission regions which have PeVatron energies. But this results require more reliable analysis methods since current synchrotron models need to be retested and improve. Under these circumstances, all these mentioned parameters could be searched reliably with background modelling method, which is suitable for the purpose of determining the non-thermal characteristics of the shell-type SNRs.
Benzer Tezler
- Synthesis of bismuth-tin core-shell particles and their use in photocatalytic and X-ray shielding applications
Bizmut-kalay çekirdek-kabuk yapılı parçacıkların sentezi ve fotokatalitik ile X-ışını koruma uygulamalarındaki kullanımları
ORÇUN DİNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİMGE ÇINAR AYGÜN
- Conventional and flash sintering of stoichiometric alkaline or niobium excess sodium potassium niobate ceramics
Stokiyometrik alkali veya niobyum excess sodyum potasyum niobat seramiklerin konvansiyonel ve flash sinterlenmesi
GÜLCAN ÇORAPCIOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN
- Improvements for chip-chip interconnects and mems packaging through materials and processing research
Başlık çevirisi yok
ERDAL UZUNLAR
- Tekstil uygulamaları için fonksiyonel duvarlı mikrokapsül üretimi
Functional walled microcapsule production for textile applications
EBRU GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SENNUR ALAY AKSOY
- Biyoatıklardan karbon sentezi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Carbon synthesis from bioatic and investigation of electrochemical properties
GÜLBİKE YALDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER