RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Multi-wavelength characterization of the Very High Energy blazar OT 081
A1 Esteban Gutiérrez, Ana
A2 Máster Universitario en Astrofísica
K1 Astrofísica
AB La astronomía de rayos gamma de muy alta energía (VHE, E > 100 GeV) comenzó hace muy pocotiempo, detectándose la primera fuente de VHE hace tan solo 28 años. Desde entonces, la astronomíade VHE solo se ha desarrollado como experimentos con sensibilidad limitada (ahora en construcciónel primer observatorio para VHE, CTA). Dado que la atmósfera terrestre es opaca a este tipo deradiación, ha sido necesario el estudio de estos rayos gamma en altas energías (HE, 100 MeV < E< 100 GeV) con satélites desde el espacio, así como el desarrollo de técnicas de detección indirectasbasadas en el efecto Cherenkov para la detección desde tierra de estos rayos gamma en VHE. A estetipo de telescopios se les llama telescopios tipo Cherenkov o IACTs por sus siglas en inglés, ImagingAtmospheric Cherenkov Telescope, siendo los que tenemos en la actualidad de últimas generacioneslos llamados MAGIC, HESS y VERITAS.El cielo en el rango de VHE todavía se encuentra muy inexplorado, estando el cielo extragalácticode VHE compuesto solo de 72 objetos (66 de ellos son blazars) y la mayoría de ellos solo detectablesdurante los estados alta emisión o  ares. Por lo tanto, en el dominio de rayos gamma de VHEtodavía estamos en la fase de descubrimiento, de modo que el estudio de cada fuente individual esimportante. En concreto, el blazar OT081 o también llamado PKS 1749+096, fue seleccionado comoun buen candidato VHE basado en sus características de longitud de onda múltiple. Fue detectadoen rayos gamma de VHE en 2016 con los telescopios MAGIC durante un  are que observó el sateliteFermi-LAT. También fue observado en rayos X por el satélite Swift. Del mismo modo se observa unaposible correlación con el óptico al detectarse este mismo  are en la banda del visible.Los blazars son un tipo de Núcleo Activo de Galaxía en el que hay presencia de jets y que se caracterizaporque el eje de dicho jet está apuntando en la misma dirección que nuestra línea de visión. Este tipode AGN (Active Galactic Nucleus, por sus siglas en inglés) son muy útiles a la hora de estudiar laemisión en el jet y cómo se están generando los rayos gamma que luego detectamos en tierra con IACTsy en el espacio con satélites. Típicamente se ha visto que los blazars emiten en todas las frecuencias(desde radio hasta rayos gamma) aunque el radio se cree que se localiza en las partes más externasdel jet, separado del resto de bandas de energía que se situarían en partes más internas. Esta emisióndel jet que se visualiza en la SED (Spectral Energy Distribution, por sus siglas en inglés) se puedemodelar teniendo en cuenta varios procesos acordes a dos tipos de escenarios distintos: el leptónicoy el hadrónico (o la combinacion de ambos, denominado lepto-hadronicos). Esta distinción se hacebásicamente para explicar el origen de la emisión de más alta energía, siendo la de más baja energíaya establecida y producida por radiación tipo Synchrotron.En este trabajo, se realizará un análisis detallado de los datos de MAGIC. También analizaremoslas observaciones de rayos gamma de alta energía del instrumento LAT a bordo del satélite de rayosgamma Fermi. La emisión de rayos gamma se estudiará en el contexto de las observaciones multifrecuenciadesde la banda de radio hasta los rayos gamma. Por último, analizaremos las propiedadesde la distribución espectral de energía y probaremos el escenario teórico Synchrotron Self-Compton(SSC) para estas observaciones. El esquema detallado de lo que se incluye en cada sección de estetrabajo se muestra a continuación:  La Sección 1 muestra una introducción de la astrofísica de rayos gamma y sus procesos deproducción, focalizandose en la física de los AGNs y los distintos modelos que abordan la emisiónde los jets junto con la absorción que se produce desde que esta radiación se emite en la fuentehasta que llega a nuestros detectores. Asímismo, explica en qué se basa la técnica de detecciónindirecta de estos rayos gamma desde tierra por el efecto Cherenkov y una breve descripción delos telescopios con los que se han tomado los datos y sus características principales, tanto deFermi en el rango HE como de MAGIC a VHE.  La Sección 2 detalla las motivaciones y objetivos principales de este trabajo y un resumen de losestudios que se han publicado acerca de nuestra fuente.  La Sección 3 expone los dos tipos de análisis de datos realizados de nuestra fuente, tanto paralos telescopios MAGIC como para el satélite Fermi. Explica de forma detallada las rutinasutilizadas dentro de cada software y los pasos realizados para poder obtener las curvas de luzy las distribuciones espectrales de energía durante el período de tiempo que dura el estallido o are.  La Sección 4 describe los resultados obtenidos a partir de los dos análisis previos junto con datosde otras frecuencias (desde radio hasta rayos X). A partir de esas medidas y de la construcción deuna curva de luz y una distribución espectral de energía, ambas en multi-frecuencia, se discutenlas características del  are y cómo ha variado el  ujo respecto al estado de reposo (low state)de nuestra fuente. En el caso de la distribución espectral de energía en multi-frecuencia, seexplora la variabilidad en la clasi cación del tipo de blazar para nuestra fuente a través de laproporción entre la emisión de más alta energía con respecto a la de más baja energía. Además,en esta sección se incluye el modelado a la emisión del jet a partir de nuestros datos escogiendoel escenario de Synchrotron Self-Compton (SSC), obteniendo así varios de los parámetros físicosque describen la emisión. Finalmente se compara el ajuste de este modelo con los resultadosde otra fuente del mismo tipo que la nuestra, a la que los autores de ese estudio también hanaplicado un modelo SSC.  La Sección 5 presenta las conclusiones extraídas de ambos análisis y de los estudios realizados,además de las mejoras en el ajuste al modelo SSC que se podrían aplicar para continuar conestudio del blazar OT 081.  La Sección 6  naliza con las perspectivas futuras que se esperan de cara a la astrofísica de rayosgamma y el estudio de estas fuentes desde tierra con las nuevas generaciones de telescopios tipoCherenkov.  Este trabajo también cuenta con un apéndice grá co donde se recoge una  gura de mayor tamañopara una mejor visualización de la misma, así como los agradecimientos y una bibliografía dondese encuentran enumeradas todas las referencias a los artículos, páginas web y recursos que hansido consultadas.
YR 2018
FD 2018
LK http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/10946
UL http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/10946
LA es
DS Repositorio institucional de la Universidad de La Laguna
RD 06-may-2024