RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Unidentified Fermi source (UFO) in an active galactic region
A1 Otero Santos, Jorge
A2 Máster Universitario en Astrofísica
K1 Astrofísica
AB La aparición de los telescopios Cherenkov y la técnica por imagen Cherenkov (IACTpor sus siglas en inglés) en la década de los 70 han supuesto un gran avance en la astronomíade rayos γ. Dado que la atmósfera es opaca a radiaciones tan energéticas como los rayos X olos rayos γ, técnicas de detección indirecta fueron desarrolladas para permitir la detección deobjetos en este rango de energías desde la Tierra. Estos telescopios son capaces de detectarlas cascadas de partículas que generan los rayos cósmicos y los rayos γ cuando entran en laatmósfera e interactúan con las partículas presentes en ella. El resultado de estas interaccioneses un haz de luz de muy corta duración, conocido como luz Cherenkov, producido debido alpaso de partículas cargadas que viajan por el medio (la atmósfera) a una velocidad superior ala velocidad de la luz en dicho medio. Actualmente ésta es una de las líneas de estudio másprometedoras, y que nos permite estudiar los objetos más violentos del Universo y los procesosfísicos que tienen lugar en ellos.Gracias a la última generación de telescopios Cherenkov como MAGIC, H.E.S.S. o VERITAS,y a satélites como Fermi-LAT, que opera en altas energías, varios cientos de fuentes hansido detectadas en la actualidad, como remanentes de supernovas, núcleos activos de galaxias osistemas binarios. Muchas de ellas sin embargo todavía se encuentran sin identi car o sin unaclara asociación a otra fuente conocida. Recientemente se han detectado rayos γ provenientesde una región de formación estelar conocida como  Cygnus Cocoon , siendo la primera de sunaturaleza en detectarse en este rango del espectro. Además, varias fuentes candidatas a serotras regiones de formación estelar han sido detectadas también en energías de GeV y TeV,como Westerlund 1 y 2 o 30 Doradus. Estas regiones se caracterizan por la presencia de unaestrella masiva OB (o una asociación de estrellas OB), con fuertes vientos estelares capaces deacelerar las partículas presentes en ellos y, consecuentemente, producir rayos γ. Además, seobserva en estas regiones una estructura en forma de burbuja debido a la estrella OB. Estasestructuras de burbuja son similares a la observadas en regiones HII, con grandes cantidadesde emisión infrarroja a una longitud de onda de 8 µm.En este proyecto estudiaremos una de estas posibles regiones de formación estelar, previamentedetectada con el satélite Fermi-LAT, y observada por los telescopios MAGIC duranteel año 2017. Esta fuente, conocida como 2FHL J1839.5-0705, incluida en el catálogo 2FHL deFermi-LAT, se encuentra en una región muy poblada de fuentes emisoras en muy altas energías.El objetivo principal de este trabajo será por lo tanto con rmar la detección de estafuente en el rango de energía en el que operan los telescopios MAGIC, y caracterizar y analizardicho objeto, distinguiéndolo del resto de fuentes en los alrededores. Se tratará de ajustarla posición y extensión de la fuente, contrastando los resultados obtenidos con la bibliografíaexistente. Además, se extraerán el espectro y la curva de luz de 2FHL J1839.5-0705 y sederivarán algunas características que permitirán comparar esta fuente con las demás regiones deformación estelar (o posibles regiones de formación estelar), buscando información que ayude acon rmar la naturaleza del objeto. Finalmente se tratarán de estudiar en menor detalle algunasde las fuentes más brillantes de la región en la que se encuentra.El esquema del proyecto es el que se detalla a continuación:• En la Sección 1 se introduce la astronomía de rayos γ y de muy altas energías, incluyendoun breve resumen de esta línea de investigación a lo largo del siglo XX, resaltando loshechos principales que han desencadenado su gran evolución hasta llegar a las técnicasutilizadas en la actualidad. Se detallan además las motivaciones que han llevado a larealización de este trabajo, además de los objetivos principales que se esperan alcanzarcon este estudio.• La Sección 2 contiene los fundamentos teóricos y conceptos necesarios para la realizacióndel análisis y la correcta comprensión de los resultados obtenidos. Se detallarán lascaracterísticas de los rayos cósmicos y los rayos γ. Se describen algunos de los principalesobjetos en los que se generan y los procesos físicos involucrados. Por último, se exponenlas bases de la técnica de detección por imagen Cherenkov y las consideraciones a teneren cuenta a la hora de detectar una cascada generada por un rayo γ o un rayo cósmico ydiscernir entre ambas.• La Sección 3 comienza con una breve descripción de los aspectos fundamentales de los telescopiosMAGIC y sus características principales (mecánica, electrónica, sensibilidad...).A continuación se detalla la cadena de análisis necesaria para la reducción de datos tomadoscon estos telescopios, dando especial importancia al software utilizado y a las rutinasnecesarias para la realización de este estudio.• Los resultados del análisis realizado están expuestos en la Sección 4. Se comienza con unabreve descripción de la región en la que se encuentra la fuente estudiada, caracterizandotambién las fuentes presentes en sus alrededores. A continuación se expone informaciónsobre las observaciones realizadas con los telescopios MAGIC y de los datos con los quese va a realizar el análisis. Finalmente se detallan los resultados del mismo, a la vez quese discuten las posibles implicaciones de estos resultados. Además, se hará una breveexposición de los posibles mecanismos de aceleración de partículas hasta energías delorden de TeV que pueden tener lugar en una región de formación estelar.• En la Sección 5 se exponen las conclusiones extraídas de este análisis y de los estudiosrealizados.• Finalmente en la Sección 6 se recogen algunas perspectivas futuras, tanto generales conrespecto a la astronomía de rayos γ y muy altas energías, como enfocadas a profundizarmás en el estudio de esta fuente y de otras regiones de formación estelar.• El proyecto cuenta también con un apéndice grá co donde se incluyen las  guras de menorrelevancia en el análisis, y un apéndice bibliográ co donde se encuentran enumeradostodos los artículos, libros y recursos consultados para la realización de este trabajo.
YR 2018
FD 2018
LK http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/11597
UL http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/11597
LA es
DS Repositorio institucional de la Universidad de La Laguna
RD 19-abr-2024