Multi-year campaign of the gamma-ray binary LS I +61º 303 and search for VHE emission from gamma-ray binary candidates with the MAGIC telescopes
- Autores: Alicia López Oramas
- Directores de la Tesis: Enrique Fernández (dir. tes.), Oscar Blanch Bigas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Sylvain Chaty (presid.), Emma de Oña Wilhelmi (secret.), Gernot Maier (voc.)
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- Resumen
Esta tesis se centra en el estudio de sistemas binarios compactos de rayos ?, las denominadas binarias de rayos ?, con los telescopios MAGIC. Sólo cinco sistemas son los componentes de este reducido grupo. Todos ellos tienes estrellas masivas, pero sólo se conoce la naturaleza del objeto compacto de una de ellas, que se trata de una estrella de neutrones. Aunque ninguno de ellos muestra pulsaciones (propio de estrellas de neutrones) ni estructuras que se asemejen a jets (típico de agujeros negros), la mayoría de las teorías apuestan a que el objeto compacto de estos objetos es una estrella de neutrones. El escenario más aceptado para explicar la emisión ? de muy alta energía es aquel en el que el viento estelar interactúa con el viento de la estrella de neutrones, acelerando las partículas presentes en el sistema hasta velocidades relativistas, con la consecuente emisión de rayos ?. El esquema de la tesis es el siguiente: • El capítulo 1 es una introducción a la astronomía de rayos ? de muy alta energía. Se presenta un pequeño resumen de la historia de los rayos cósmicos y su relación con los rayos ?. A continuación, se describen los métodos directos para la detección de rayos ? desde el espacio y los métodos indirectos utilizados por observatorios en tierra. Debido a que esta tesis utiliza datos de los telescopios MAGIC, se introduce la técnica IACT y sus fundamentos físicos. • En el capítulo 2, se discuten las restricciones de los telescopios Cherenkov debido a las incertidumbres sistemáticas provocadas por el desconocimiento de las condiciones atmosféricas y la necesidad de corregirlas. Como posible solución, se propone la utilización de sistemas LIDAR y se describe el instrumento de este tipo que está siendo desarrollado y caracterizado en el IFAE. • Los telescopios MAGIC, desde los componentes electrónicos y mecánicos y el software de control, están descritos en el capítulo 3 . Se hace especial hincapié en el sistema de adquisición de datos, en el que la autora de la tesis ha contribuido. La cadena de análisis estándar de MAGIC también se describe en este capítulo, dedicando un apartado especial al análisis bajo condiciones de luna moderada/fuerte. • El capítulo 4 es una introducción a los distintos tipos de sistemas binarios, prestando especial atención a los sistemas binarios en rayos X y en rayos ?. Los posibles escenarios para explicar la emisión gamma de estos últimos se discuten aquí también. • El capítulo 5 es una completa y detallada descripción de la binaria de rayos ? LS I + 61?303 y se muestran los resultados de una campaña multi-?anual. Se investiga la variabilidad anual en la emisión a muy altas energías de esta fuente, así como la posible existencia de una modulación super-?orbital en su flujo. Además, se realiza un estudio sobre variabilidad espectral. Finalmente, se estudia la posible correlación entre el flujo en rayos ? de muy alta energía y la pérdida de masa de la estrella, a través de observaciones simultáneas de MAGIC y el telescopio óptico LIVERPOOL. • En el capítulo 6, se describen las observaciones realizadas sobre la candidata a binaria de rayos ? MWC 656. Este sistema es muy interesante debido a que se trata de la primera estrella masiva tipo Be en albergar un agujero negro, probado experimentalmente. • En el capítulo 7 se muestra la búsqueda de emisión ? del sistema binario SS 433, un microquasar que se encuentra sumergido en una nebulosa. • Finalmente, las conclusiones de los estudios realizados y algunas perspectivas de futuro se recogen en el capítulo 8.
