ETD system

Electronic theses and dissertations repository

 

Tesi etd-09242010-103147


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
CASTIGNANI, GIANLUCA
URN
etd-09242010-103147
Title
Variability analysis of the gamma-ray emitting blazar PKS 1510 -089
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE FISICHE
Commissione
relatore Prof. Pian, Elena
correlatore Prof. Vietri, Mario
Parole chiave
  • blazar
  • variabiity
  • quasar
  • AGN
Data inizio appello
15/10/2010;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
15/10/2050
Riassunto analitico
Con questo lavoro tratterò gli AGNs appartenenti alla classe dei blazar e in particolare studierò la variabilità nel FSRQ (Flat Spectrum Radio Quasar) PKS 1510 -089. <br>Esso è un blazar ad alto redshift (z=0.361) altamente polarizzato, ben osservato in passato da EGRET, VLBA, Swift, Suzaku, Integral, BeppoSAX. <br>La sorgente mostra una forte emissione in banda gamma. Ci sono molti dati disponibili in banda X (sia soffice che dura). Confronterò i dati con gli attuali modelli di formazione dell&#39;outburst e con i modelli teorici riguardanti la propagazione dello shock nei jet, non trascurando gli effetti relativistici. <br> In particolare considererò l`internal shock scenario. Questo internal shock scenario è molto popolare nel contesto dei GRBs, ma nacque per descrivere i knots nei getti extragalattici. <br> Come solitamente osservato nei blazar, la componente di bassa energia (fino ai raggi X soffici) di PKS 1510 ­08 è dovuta all&#39;emissione di sincrotrone sovrapposta al contributo termico in banda ottica, che, come riscontrato durante le osservazioni NOT del gennaio 2009, varia di circa il 50% in pochi giorni. Variabilità che sembra essere assente durante le osservazioni del gennaio 2010. I fit in banda ottica/UV relativi alle SED di diverse epoche sembrano confermare che la variabilità è dovuta principalmtente alla componente non termica di sincrotrone del jet e che la regione di emissione termica non presenta variabilità in temperatura, se non leggermente su tempi scala annuali, in accordo con i modelli di disco otticamente spesso e geometricamente sottile. I fit sembrano però indicare anche un cambiamento non trascurabile delle dimensioni della sorgente emittente. <br>Ad alte energie (dall&#39;X al Gamma) c&#39;è un interplay tra il SSC e l&#39;EC (external Compoton). <br>E&#39; stata considerata in passato anche una componente di bulk compton riguardante la banda X soffice. <br>Il bulk Compton è il Compton scattering della radiazione esterna; questo scattering è dovuto a disomogeneità o ad un incremento della densità del plasma nello shock, prima della collisione delle shell nel plasma. <br>Questa componente di bulk Compton è stata introdotta in passato per spiegare l&#39;eccesso in banda X soffice osservato con Suzaku nella SED del blazar. <br>I nostri dati non sono sufficientemente sensibili nel soft-X per fare un test significativo di questa componente, d&#39;altra parte, lo studio spettrale e fotometrico di PKS 1510 -089 è accurato ad alte energie (dall&#39;X duro al gamma), perché dispone di dati Integral e Fermi/LAT.<br> In accordo con la teoria riguardante i meccanismi di emissione nei blazar e i risultati derivanti dai fit delle SED in banda ottica/UV, si sono modellate le SED multiepoca (dal radio al Gamma) tenendo costante la temperatura di emissione della componente ottica.<br>I parametri di best-fit sembrano indicare l&#39;assenza di evidenti evoluzione , trend della sorgente su tempi scala annuali.<br> Le curve luce X e Gamma sembrano indicare una sostanziale assenza di variabilità in banda X su tempi scala di qualche giorno, mentre in banda Gamma si riscontra un a variabilità di grande ampiezza (anche di un fattore 4) su tempi scala giornalieri (se non addirittura di qualche ora) e anche su tempi scala annuali (dall&#39;era EGRET all&#39;era Fermi), rafforzando l&#39;ipotesi di una ciclicità caratterizzata da periodi di forte emissione seguiti da periodi di quiescenza, nei blazar. <br> Studierò quindi in dettaglio la variabilità gamma, disponendo delle curve luce pubbliche Fermi LAT. <br> PKS 1510 ­089 mostra inoltre un andamento `harder when dimmer` (lo spettro è più duro <br>quando il flusso gamma diminuisce) durante periodi di attività standard (non di flare) nell&#39;era Fermi. Questo comportamento tende ad attenuarsi per energie LAT basse (&lt;1GeV) e se si considerano binnaggi lunghi (da 2 settimane in su), con i quali si perde informazione riguardante la variabilità su corta scala (giornaliera). Viceversa è ben evidente se si estende lo studio ad energie LAT fino 300 GeV, con binnaggi di qualche giorno. Questo andamento può essere spiegabile dalla curvatura dello spettro in banda Gamma osservata in PKS 1510 - 089 e in altri Blazar, conseguenza forse del regime di Klein-Nishina. <br> Seppur curvo, lo spettro in banda Gamma è ben fittato con una legge di potenza singola. <br>Dai vari fit eseguiti in passato, il photon index Gamma di fit sembra essere costante (dall&#39;era EGRET a quella Fermi) e pari a 2.48 circa, in accordo con le statistiche per i FSRQs.<br> Lo studio delle curve luce Fermi LAT sembra indicare inoltre un periodicità, seppur debole, con un periodo di circa 60 giorni. Consideriamo marginale la significatività della periodicità quale la si trova con i dati attuali. Il monitoraggio continuo di PKS 1510-089 da parte di Fermi LAT nei prossimi anni aiuterà a capire se tale periodicità esiste realmente e se, eventualmente, ne esiste una su tempi scala più lunghi. <br>
File