Gamma emission from type Ia supernovae: simulation, analysis and detection
Les supernoves (SNe) són poderoses explosions estel·lars que marquen el final de la vida d’algunes estrelles. Les supernoves de tipus Ia (SNe Ia) són un tipus de SNe creades per una combustió termonuclear en una nana blanca. Aquesta tesi està dedicada a l’estudi de les SNe Ia i la seva emissió de ra...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/675903 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/675903 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Astrofísica Astrophysics Supernova Radiació gamma Radiación gamma Gamma radiation Ciències Experimentals 52 |
| Sumario: | Les supernoves (SNe) són poderoses explosions estel·lars que marquen el final de la vida d’algunes estrelles. Les supernoves de tipus Ia (SNe Ia) són un tipus de SNe creades per una combustió termonuclear en una nana blanca. Aquesta tesi està dedicada a l’estudi de les SNe Ia i la seva emissió de raigs gamma amb l’objectiu d’estudiar com podem millorar el coneixement sobre aquest fenomen. En el primer capítol, fem una explicació general de les SNe, centrant-nos en les SNe Ia. Expliquem què sabem actualment sobre aquest tipus de SNe i quines són les hipòtesis que intenten explicar el seu mecanisme d’explosió i sistema progenitor. Expliquem que els raigs gamma de SNe Ia poden funcionar com a eines de diagnòstic. El segon capítol descriu com creem un codi que simula el transport de fotons gamma durant la fase d’expansió de les SNe Ia en un sistema de coordenades cartesianes 3D. El codi es basa en les tècniques de Montecarlo i la teoria dels paquets d’energia indivisibles. L’objectiu del codi és simular els observables sintètics d’escenaris teòrics de SNe Ia. En el tercer capítol, simulem diversos escenaris de SNe Ia amb diferents composicions i asimetries per analitzar els seus observables sintètics. Els experiments es centren en col·locar 56Ni a diferents llocs del domini i a crear asimetries. Els resultats mostren com una línia de visió favorable permet distingir les seves signatures en els primers dies fins al dia ~35. Els experiments amb 56Ni a prop de la superfície mostren línies d’emissió aproximadament 15 dies després de l’explosió. A més, la línia de 0,158 MeV ens permet determinar si 56Ni es trobava a la superfície del model. Les corbes de llum dels models amb 56Ni a prop de la superfície tenen un augment ràpid del seu flux. En particular, la prova amb un plomall exterior de 56Ni mostra un pic al voltant del 9è dia, que coincideix amb el promig de vida de la desintegració del 56Ni. Les proves amb 48Cr mostren línies del seu nucli en el quals es desintegra, 48V, al dia ~15. Especialment, les línies de 0,983 MeV i 1,312 MeV. Les corbes de llum dels models amb 48Cr mostren un augment i un descens més ràpids que els que no en tenen. Finalment, en el darrer capítol descrivim un anàlisi detallat que estudia la sensibilitat del ACS de l’espectròmetre SPI a bord de l’observatori espacial INTEGRAL per detectar l’emissió precoç de raigs gamma d’una SN galàctica Ia en funció del model d’explosió, la distància i la direcció on apunta. Els resultats suggereixen que la detecció és possible entre el 6é i 12é dia després de l’explosió i, al mateix temps, podem descartar qualsevol explosió oculta al llarg de la vida de la missió. |
|---|