📄Работа №29463

Тема: ПОПУЛЯЦИЯ МЯГКИХ И СВЕРХ-МЯГКИХ РЕНТГЕНОВСКИХ ИСТОЧНИКОВ В ГАЛАКТИКЕ М51

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Астрономия
Предмет Астрономия
📄
Объем: 51 листов
📅
Год: 2018
👁️
Просмотров: 423
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
Обсерватория Chandra и структура рентгеновских данных 5
Рентгеновские источники. Мягкие и сверхмягкие рентгеновские источники 11
ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ИСТОЧНИКОВ В ГАЛАКТИКЕ М51 16
1.1 Работа с данными со спутника Chandra 17
1.2 Метод поиска мягких и сверхмягких рентгеновских источников 22
1.3 Популяция мягких и сверхмягких источников в галактике М51 23
1.4 Распределение по температурам. Диаграмма рентгеновской светимости и температуры 25
1.5 Анализ источников на переменность 28
1.6 Пространственное распределение мягких источников 32
ГЛАВА II. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
Список использованной литературы 42
Приложение

📖 Введение

Актуальность работы. Аккрецирующие белые карлики являются одними из кандидатов в предшественники сверхновых типа Ia. Исследование популяции этих источников и сравнение с теоретическими моделями позволяют лучше понять природу этих источников и уточнить существующие модели. Аккрецирующие белые карлики могут быть мощными источниками мягкого и сверхмягкого рентгеновского и экстремального ультрафиолетового излучения. В зависимости от темпа аккреции на поверхности белого карлика может происходить стабильное термоядерное горение водорода. В этом случае белый карлик будет наблюдаться как сверхмягкий рентгеновский источник с температурой ~100-150 эВ. При меньших темпах аккреции горение водорода неустойчиво, что приводит к возникновению феномена классических и рекуррентных новых. Рентгеновское послесвечение новых также наблюдается в мягком рентгеновском диапазоне. Наблюдения в рентгеновском диапазоне со спутника Chandra позволяют обнаружить и исследовать популяции аккрецирующих белых карликов в ближайших галактиках, исследовать их эволюцию и роль в производстве сверхновых типа Ia, а также физику термоядерного горения водорода на поверхности белого карлика и формирование спектров их излучения.
Данная работа посвящена исследованию компактных рентгеновских источников в спиральной галактике М51. Плоскость диска галактики почти перпендикулярна к лучу зрения, что позволяет в полной мере исследовать разные типы и популяции источников.
Целью работы является поиск популяции аккрецирующих белых карликов с термоядерным горением водорода на поверхности в галактике М51. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Обработка и интерпретация наблюдательных данных с космической обсерватории Chandra;
2. Оптимизация процедуры детектирования для обнаружения источников с мягкими и жесткими спектрами;
3. Разработка новых методов выделения популяции мягких источников.
Работа состоит из Введения, двух глав и заключения. Во Введении представлено строение телескопа Chandra и история исследования мягких и сверхмягких источников. Основная часть работы включает в себя шесть разделов, где рассматривается процесс обработки данных, метод выделения популяции мягких источников и наблюдательные характеристики популяции мягких источников в галактике М51. Приводится обсуждение полученных данных и заключение.
В приложении приведен список мягких и сверхмягких источников, обнаруженных в галактике М51.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В работе исследована популяция компактных рентгеновских источников в спиральной галактике М51. Для поиска популяции мягких и сверхмягких источников были использованы архивные данные наблюдений этой галактики обсерваторией Chandra в 2000-2012 гг. с суммарной экспозицией 845 ксек. Была выполнена оптимизация процедуры детектирования источников и применение нескольких диапазонов для поиска мягких источников. Разработан новый метод поиска мягких и сверхмягких источников на основе комбинации жесткости и медианной энергии. По данным спутника Chandra в галактике М51 обнаружена ярко выраженная популяция мягких источников. Очевидно, что такие популяции должны присутствовать и в других звездообразующих галактиках. По оценкам значительную часть мягких источников должны составлять аккрецирующие белые карлики. Мягкие источники вероятнее связаны с молодым населением, их популяция должна зависеть от темпа звездообразования родительской галактики. Наблюдаемое число мягких источников в первом приближении согласуется с предсказаниями синтетической модели их эволюции и с оценками числа классических новых в галактике М51.
В перспективе планируется исследование популяций мягких источников в других звездообразующих галактиках и определения их вклада в мягкое излучение родительской галактики.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Chandra X-ray observatory [Электронный ресурс]. - http://cxc.harvard.edu/index.html. ( Дата обращения: 04.06.2018).
2. X-Ray telescopes // Encyclopedia of astronomy and astrophysics. Institute of Physics Publishing, UK, 2001, P.3-10.
3. K. Naria Geometrical aberration of a generalized Wolter type I telescope / K. Nariai // Applied Optics. - 1987. - V. 25. - Р. 4428 - 4432.
4. K. S. Long A soft X-ray study of the Large Magellanic Cloud / K.S. Long, D. J. Helfand, D. A. Grabelsky // The Astrophysical Journal. - 1981. - V. 248. P. 925-944.
5. Seward F. D. X-ray survey of the Small Magellanic Cloud / Seward F. D., Mitchell M. // The Astrophysical Journal. - 1981. - V. 243. P. 736-743.
6. H. Prestwich Classifying X-Ray Sources in External Galaxies from X-Ray Colors / H. Prestwich , J. Irwin, E. Kilgard, I. Krauss, A. Zezas // The Astro- physical Journal. - 2003. - V. 595. P. 719-726.
7. J. Trumper X-ray survey of the Large Magellanic Cloud by ROSAT / J. Trumper, G. Hasinger, B. Aschenbach, H. Brauninger, U.G. Briel, W. Burkert, H. Fink, E. Pfeffermann, W. Pietsch, P. Predehl, J. H. M. M. Schmitt, W. Voges,
U. Zimmermann, K. Beuermann // Nature. - 1991. - V. 349. P. 579-583.
8. P. Kahabka Supersoft ROSAT Sources in the Galaxies / P. Kahabka, J. Trumper // Compact stars in binaries, IAU symposium. - 1996. P.425.
9. E. P. J. van den Heuvel Accreting white dwarf models for CAL 83, CAL 87 and other ultrasoft X-ray sources in the LMC / E. P. J. van den Heuvel, D. Bhattacharya, K. Nomoto, S. A. Rappaport // Astronomy and Astrophysics. - 1992. - V. 262. P. 97-105.
10. W. M. Wolf Hydrogen Burning on Accreting White Dwarfs: Stability, Recurrent Novae, and the Post-nova Supersoft Phase / W.M. Wolf, L. Bildsten, J. Brooks, B. Paxton // The Astrophysical Journal. - 2013. - V. 777. P. 136-151.
11. M. D. Soraisam Population of post-nova supersoft X-ray sources / M. D. So- raisam, M. Gilfanov, W. M. Wolf, L. Bildsten // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2016. - V. 455. P. 668-679.
12. R. Di Stefano Luminous Supersoft X-Ray Sources in External Galaxies / R. Di Stefano, A. K. H. Kong // The Astrophysical Journal. -2003. - V. 592. P. 884899.
13. K. Mukai Chandra Observation of Luminous and Ultraluminous X-Ray Binaries in M101 / K. Mukai, W. D. Pence, S. L. Snowden, K.D. Kuntz // The Astrophysical Journal. - 2003. - V. 582. P. 184-189.
14. G. de Vaucouleurs Third Reference Catalogue of Bright Galaxies. Volume I: Explanations and references. Volume II: Data for galaxies between 0h and 12h. Volume III: Data for galaxies between 12h and 24h. / G. de Vaucouleurs, A de Vaucouleurs, H. G. Corwin, R. J. Buta, G. Paturel, P. Fouque // Springer. - 1991. P. 2091.
15. R. Ciardullo Planetary Nebulae as Standard Candles. XII. Connecting the Population I and Population II Distance Scales / R. Ciardullo, J.J. Feldmeier, G. H. Jacoby, R. Kuzio de Naray, M. B. Laychak, R. P. Durrell // The Astro- physical Journal. - 2002. - V. 577. P. 31-50.
16. A. P. Marston ROSAT observations of the luminous X-ray sources in M51 / A. P. Marston, D. Elmegreen, B. Elmegreen, W. Forman, C. Jones, K. Flanagan // The Astrophysical Journal. -1995. - V. 438. P. 663-671.
17. Y. Terashima The Luminous X-Ray Source Population in M51 Observed with Chandra / Y. Terashima, S. A. Wilson // The Astrophysical Journal. - 2004. - V. 601. P. 735-758.
18. R. Di Stefano The Discovery of Quasi-soft and Supersoft Sources in External Galaxies / R. Di Stefano, A. K. H. Kong // The Astrophysical Journal. - 2004. -
V. 609. P. 710-727.
19. K. D. Kuntz A Deep Chandra ACIS Survey of M51 / K. D. Kuntz, K. S. Long, R. E. Kilgard // The Astrophysical Journal. - 2016. - V. 827. P. 46-66.
20. Chandra Data Archive [Электронный ресурс]. - http://cxc.harvard.edu/cda/.
( Дата обращения: 04.06.2018).
21. CIAO: Chandra Interactive Analysis of Observations [Электронный ресурс]. - http://cxc.harvard.edu/ciao/. ( Дата обращения: 04.06.2018).
22. F. Damiani A method based on wavelet transforms for source detection in photon-counting detector images. I. Theory and general properties / F. Damiani,
A. Maggio, G. Micela, S. Sciortino // The Astrophysical Journal. - 1997. -V. 483. Р. 350-369.
23. M. Taylor STILTS - A Package for Command-Line Processing of Tabular Data / M. Taylor // Astronomical Data Analysis Software and Systems XV ASP Conference Series. - 2005. - V. 351. P. 666
24. P. R. Rider Variance of the median of small samples from special populations / P. R. Rider // J. Amer. Statist. Assoc. - 1960. - V. 55. P. 148 - 150
25. P. E. Freeman Sherpa: a mission-independent data analysis application / P. E. Freeman, S. Doe, A. Siemiginowska // SPIE Proceedings. - 2001. - V. 4477. P. 76
26. F. Walter THINGS: The H I Nearby Galaxy Survey / F. Walter, E. Brinks, W. J.
G. de Blok, F. Bigiel, R. Kennicutt, M.D. Thornley, A. K. Leroy // The Astronomical Journal. - 2008. - V. 136. P. 2563-2647.
27. A. K. Leroy Heracles: The HERA CO Line Extragalactic Survey / A. K. Leroy, F. Walter, F. Bigiel, A. Usero, A. Weiss, E. Brinks, W.J.G. de Blok, R. C. Kennicutt, K. F. Schuster, C. Kramer // The Astronomical Journal. - 2009. - V. 137. P. 4670-4696.
28. P. M. W. Kalberla The Leiden/Argentine/Bonn (LAB) Survey of Galactic HI. Final data release of the combined LDS and IAR surveys with improved stray- radiation corrections / P. M. W. Kalberla, W. B. Burton, D. Hartmann, E. M. Arnal, E. Bajaja, R. Morras, W. G. L. Poppel // Astronomy and Astrophysics. -
2005. - V. 440. P. 775-782.
29. D. A. Swartz Chandra Discovery of Luminous Supersoft X-Ray Sources in M81 / D. A. Swartz, K. K. Ghosh, V. Suleimanov, A. F. Tennant, K. Wu // The Astrophysical Journal. - 2002. - V. 574. P. 382-397.
30. K. Ebisawa Application of a general relativistic accretion disk model to LMC X-1, LMC X-3, X1608 - 522, and X1636 - 536 / K. Ebisawa, K. Mitsuda, T. Hanawa // The Astrophysical Journal. - 1991. - V. 367. P. 213-220.
31. C. T. Kowal Supernovae discovered since 1885 / C. T. Kowal, W. L. W. Sargent // The Astronomical Journal. - 1971. - V. 76. P. 756 - 764.
32. T. Puckett Supernova 1994I in NGC 5194 / T. Puckett, J. Armstrong, W. Johnson, D. Millar, R. Berry, R. Kushida, M. W. Richmond, A. V. Filippenko, L. Armus, J. M. Mazzarella // IAU Circ. - 1994. - No. 5961.
33. R. Muendlein Supernova 2005cs in M51 / R. Muendlein, W. Li, H. Yamaoka, K. Itagaki // IAU Circ. - 2005. - No. 8553.
34. I. Arcavi SN 2011dh: Discovery of a Type IIb Supernova from a Compact Progenitor in the Nearby Galaxy M51 / I. Arcavi, A. Gal-Yam, O. Yaron, A. Sternberg et al. // The Astrophysical Journal Letters. - 2011. -V. 742. P. 18 - 25.
35. W. Cash Parameter estimation in astronomy through application of the likelihood ratio / W. Cash // The Astrophysical Journal. - 1979. - V. 228. P. 939-947.
36. N. Gehrels Confidence limits for small numbers of events in astrophysical data / N. Gehrels // The Astrophysical Journal. - 1986. -V. 303. P. 336-346.
37. S. Mineo X-ray emission from star-forming galaxies - I. High-mass X-ray binaries // S. Mineo, M. Gilfanov, R. Sunyaev // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2012. - V. 419. P. 2095 - 2115.
38. M. Gilfanov Low-mass X-ray binaries as a stellar mass indicator for the host galaxy / M. Gilfanov // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society/ - 2004. - V. 349. P. 146 - 168.
39. Spitzer Heritage Archive [Электронный ресурс]. - http://sha.ipac.caltech.edu/applications/Spitzer/SHA/. ( Дата обращения: 04.06.2018) .
40. F. Mannucci The supernova rate per unit mass / F. Mannucci, M. Della Valle, N. Panagia, E. Cappellaro, G. Cresci, R. Maiolino, A. Petrosian, M. Turatto // Astronomy and Astrophysics. - 2005. -V. 433. P.807-814.
41. P. Maggi The population of X-ray supernova remnants in the Large Magellanic Cloud / P. Maggi, F. Haberl, P. J. Kavanagh, M. Sasaki, L. M. Bozzetto, M. D. Filipovic, G. Vasilopoulos, W. Pietsch, S. D. Points, Y. -H. Chu, J. Dickel, M. Ehle, R. Williams, J. Greiner // Astronomy & Astrophysics. - 2016. -V. 585. P.162-214.
42. L. A. Maddox A Study of Compact Radio Sources in Nearby Face-on Spiral Galaxies. II. Multiwavelength Analyses of Sources in M51 / L.A. Maddox, J. J. Cowan, R. E. Kilgard, E. Schinnerer, C. J. Stockdale // The Astronomical Journal. -2007. -V.133. P. 2559-2568.
43. A. W. Shafter Novae in External Galaxies: M51, M87, and M101 / A. W. Shafter, R. Ciardullo, C. J. Pritchet // The Astrophysical Journal. - 2000. - V. 530. P. 193-206.
44. H. L. Chen Population synthesis of accreting white dwarfs - II. X-ray and UV emission / H. L. Chen, T. E. Woods, L. R. Yungelson, M. Gilfanov, Z. Han // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2015. - V.453. P.30243034.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ