Aceleração de raios cósmicos e perdas radiativas não-térmicas em torno de buracos negros: efeitos da reconexão magnética (2015)
- Authors:
- Autor USP: KHIALI, BEHROUZ - IAG
- Unidade: IAG
- Sigla do Departamento: AGA
- Subjects: BURACOS NEGROS; RAIOS CÓSMICOS
- Language: Português
- Abstract: Aceleração dos raios cósmicos (RC) ainda é um desafio em astrofísica de altas energias. O mecanismo de Fermi de primeira-ordem em camadas de reconexão magnética vem sendo reconhecido como um potente acelerador de RC em estudos recentes. Nesta tese investigamos este processo de aceleração na região nuclear de rádio galáxias e microquasars, considerando eventos rápidos de reconexão magnética na região coronal entre as linhas de campo da magnetosfera do buraco negro (BN) e as linhas que se erguem do disco de acreção na região mais próxima do BN. Verificamos que especialmente a emissão de energia muito alta de raios gama, cuja localização ainda não está bem determinada a partir de observações correntes dessas fontes, pode ser originada por esse mecanismo na região nuclear em torno do buraco negro. Empregamos modelos leptônicos e hadrônicos para interpretar a emissão não térmica observada do rádio aos raios gama resultante de interações das partículas aceleradas por reconexão magnética com a matéria circundante, a radiação e os campos magnéticos. Nós comparamos a taxa de aceleração calculada a partir de simulações numéricas com as taxas de resfriamento radiativo adequadas para obter a energia máxima das partículas. Em seguida, reconstruímos a distribuição de energia espectral (em inglês SED) para alguns microquasars e rádio gálaxias para os quais há emissão detectada até energias de TeV, isto é, os microquasars Cyg X-1 e Cyg X-3, e as rádio galáxias Cen A, Per A, M87 e IC 310. Verificamos que os SEDs calculados são consistentes com as observações. Mostrámos que a emissão TeV é produzida pelo processo de foto-mésons em ambas as classes de fontes. Também consideramos o mesmo modelo de aceleração ocorrendo na região central de AGNs de baixa luminosidade em geral para investigar a origem dos neutrinos extragalácticos de alta energia (Continuação)(Continua) recentemente detectados pelo experimento IceCube. Verificamos que o decaimento dos píons carregados produzidos pelo processo de foto-mésons a partir dos prótons acelerados via reconexão magnética em torno dos buracos negros dessas fontes, localizadas entre redshifts z = 0 e 5, pode explicar o fluxo difuso de neutrinos observado. Os resultados deste estudo sobre a aceleração dos raios cósmicos e suas perdas radiativas não térmicas fortalecem descobertas recentes que sugerem que a emissão de altas energias em microquasars e AGNs de baixa luminosidade, pode ser originada no núcleo dessas fontes. Além disso, estes resultados podem ajudar a restringir os processos de aceleração, de emissão e também os modelos de distribuição espacial das partículas para comparação com as observações de alta resolução dos futuros instrumentos, especialmente o observatório de raios-gama o Cherenkov Telescope Array (CTA), que será construído em torno de 2020 e terá 10 vezes mais sensibilidade nas energias mais altas do que os detectores atuais.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.11.2015
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ABNT
KHIALI, Behrouz. Aceleração de raios cósmicos e perdas radiativas não-térmicas em torno de buracos negros: efeitos da reconexão magnética. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. . Acesso em: 16 maio 2024. -
APA
Khiali, B. (2015). Aceleração de raios cósmicos e perdas radiativas não-térmicas em torno de buracos negros: efeitos da reconexão magnética (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. -
NLM
Khiali B. Aceleração de raios cósmicos e perdas radiativas não-térmicas em torno de buracos negros: efeitos da reconexão magnética. 2015 ;[citado 2024 maio 16 ] -
Vancouver
Khiali B. Aceleração de raios cósmicos e perdas radiativas não-térmicas em torno de buracos negros: efeitos da reconexão magnética. 2015 ;[citado 2024 maio 16 ]
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