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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30925| Título: | Objeto central compacto como fonte de raios cósmicos |
| Título(s) alternativo(s): | Compact central object as a source of cosmic rays |
| Autor(es): | Padilha, Luana Natalie |
| Orientador(es): | Anjos, Rita de Cássia dos |
| Palavras-chave: | Aceleradores de partículas Raios cósmicos Raios gama Radiação Espalhamento (Física) Particle accelerators Cosmic rays Gamma rays Radiation Scattering (Physics) |
| Data do documento: | 17-Jan-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | PADILHA, Luana Natalie. Objeto central compacto como fonte de raios cósmicos. 2023. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | A produção de partículas energéticas no Universo é um dos grandes mistérios da ciência moderna. Nos últimos anos, alguns esforços têm sido feitos para identificar fontes Galácticas capazes de acelerar partículas até a ordem de PeV 1 , conhecidas como PeVatrons. A diferente morfologia das Supernova Remnants (SNRs) Galácticas se correlaciona diretamente com a natureza da explosão da estrela e a existência de um possível Objeto Central Compacto (CCO). Os CCOs apresentam raios pequenos e intensos campos gravitacionais em suas superfícies. Devido a estes fortes campos e interações com nuvens magnetizadas ao seu redor, são considerados possíveis candidatos à produção de raios cósmicos. Em agosto de 2002, a espaçonave XMM-Newton dedicou duas de suas órbitas para o objeto compacto 1E 1207.4-5209, com um tempo total de observação de 257.303 s. A fonte compacta de raios-X 1E 1207.4-5209, classificada como uma estrela de nêutrons silenciosa, magnetizada e de rotação rápida, está localizada muito próxima ao centro remanescente G296.5+10.0. Esta associação, objeto compacto 1E 1207.4-5209 e supernova G296.5+10.0, encontra-se na constelação de Centaurus, com uma distância estimada em cerca de 2.0 Kpc. Neste trabalho, obtivemos a contribuição da emissão de raios gama de altas energias (E > 100 GeV) proveniente da aceleração e propagação dos raios cósmicos do Objeto Compacto Central 1E 1207.4-5209 e sua hospedeira SNR G296.5+10.0, através de modelos de simulações utilizando o software GALPROP. Além disso, em uma sequência de trabalhos obteve-se a contribuição para a emissão de raios gama de altas energias devido a aceleração de raios cósmicos da Soft Gamma Repeater (SGR) J1935+2154 (também conhecida como a primeira Fast-Radio Burst galáctica) e sua hospedeira SNR G57.2+0.8, abordando a mesma metodologia da CCO. Para isso, levamos em consideração a associação SNR + SGR como uma fonte única perto do centro Galáctico. Também calculam-se as contribuições destas associações para o fluxo total de raios cósmicos Galácticos observados, considerando a propagação de raios cósmicos dentro da Galáxia com todas as perdas de energia e interações de partículas. Propõe-se que as configurações acima podem fornecer um rico cenário à geração de gamas GeV-TeV de raios cósmicos até PeV dentro da Galáxia. |
| Abstract: | The generation of particle energies in the universe is one of the great mysteries of modern science. In recent years, some efforts have been made to identify galactic sources capable of accelerating to the order of PeV and known as PeVatrons. The different morphology of galactic supernova remnants (SNRs) directly correlates with the type of stellar explosion and the existence of a possible central compact object (CCO). CCOs have small radii and intense gravitational fields on their surfaces. Because of these strong and suspended fields with magnetized clouds around them, they are considered possible candidates for cosmic ray production. In August 2002, the XMM-Newton spacecraft performed two of its orbits to the compact object 1E 1207.4-5209 with a total observing time of 257.303 s. The compact X-ray source 1E 1207.4- 5209, classified as a quiet, magnetized, and rapidly rotating neutron star, is in close proximity to the remnant center G296.5+10.0. This association, the compact object 1E 1207.4-5209 and the supernova G296.5+10.0, is located in the constellation Centaurus at an estimated distance of about 2.0 Kpc. In this work, we have determined the transmission of high-energy gammaray emission (E > 100 GeV) through cosmic-ray interference and control of the compact central object 1E 1207.4-5209 and its host SNR G296.5+10.0 by simulation models using GALPROP software. In addition, a contribution to the emission of high-energy gamma rays due to cosmic ray interference by the soft gamma repeater (SGR) J1935+2154 (also known as the first Galactic fast-radio burst) has been determined in a series of papers. and its host SNR G57.2+0.8, using the same CCO methodology. Here we consider the SNR + SGR association as a single source near the Galactic center. The contributions of these associations to the total observed Galactic cosmic ray flux are also calculated, taking into account the manifestation of cosmic rays within the Galaxy with all energy losses and particle reflections. It is suggested that the above configurations can provide a rich scenario for the production of GeV-TeV ranges of cosmic rays up to PeV within the Galaxy. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30925 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia |
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