Жесткое рентгеновское излучение на больших угловых масштабах - фоновое излучение Галактики и внегалактический фон Вселенной

• Автор: Кривонос, Роман Александрович
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.; 26х18 см

Хочу выразить глубокую благодарность моим научным руководителям Алексею Вихлинину и Михаилу Ревнивцеву, за и:г неоценимую помощь в освоении исследовательского подхода в интересном и непростом пути научного познания.
Диссертация яв-ьяется результатом работы в отделе Астрофизики Высоких Энергий Института Космических Исследований РАН под руководствам Рашида Алиевича Сюняева. Огромное спасибо Е.М. Чуразову, СЮ. Сазонову, A.A. Лутовинову, С.В.Молькову и М.Н. Павлинскому за помощь и плодотворное сотрудничество.
Результаты исследований, представленные в работе, полностью основаны на наблюдательных данных международной гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ, поэтому, я хотел бы выразить призна-те.*ъность разработчикам приборов обсерватории, коллекти-ву Российского Центра Научных Данных, проекта ИНТЕГРАЛ под руководством Сергея Андреевича Гребеьева, в ггхзхэсе лично Рашиду Алиевичу Сюняеву, за участие России в этаи эксперименте.

1 Обзор всего неба

1.1 Астрофизическая гамма-обсерватория ИНТЕГРАЛ

1.2 Обработка наблюдательных данных

1.2.1 Метод кодирующей апертуры

1.2.2 Алгоритм восстановления изображения

1.3 Покрытие и чувствительность обзора

1.4 Детектирование источников

1.5 Точность определения координат источников

1.6 Каталог источников
2 Фоновое Излучение Галактики
2.1 Введение
2.2 Анализ наблюдательных данных
2.2.1 Инструментальный фон детектора
2.2.2 Функция отклика телескопа IBIS как коллиматора
2.2.3 Вклад точечных источников под порогом детектирования
2.3 Результаты
2.3.1 Морфология
2.3.2 Спектр ГРФ
2.4 Обсуждение
2.5 Заключение
3 Космический Рентгеновский Фон
3.1 Введение
3.2 Кривая подсчетов АЯГ
3.3 Функция светимости АЯГ
3.3.1 Распределение АЯГ по величине колонке поглощения
3.3.2 Функция светимости АЯГ
3.3.3 Кумулятивная объемная плотность и светимость
3.3.4 Систематические погрешности
3.3.5 Спектр Космического Рентгеновского Фона
3.4 Анизотропия распределения близких АЯГ
35 Заключение
Заключение

50 ЧАСТЬ 2. ФОНОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ГАЛАКТИКИ
1037 эрг с-1. Предполагая, что масса балджа Мбалдж = 1 — 1.3 х Ю1ОМ0 (например, Двек и др. [45]), удельная светимость ГРФ на единицу массы Солнца составляет кэв/^балдж = 0.9 — 1.2 х 1027 эрг/сек/Мд.
Предполагая отношение массы диска Галактики и балджа как 2:1, мы оценили полную светимость Галактики в диапазоне энергий 17-60 кэВ как (3.7 ± 0.2) х 1037 эрге”1.
2.3.2 Спектр ГРФ
Используя специальные наблюдения галактического Центра, дающие минимальные систематические неопределенности при оценке инструментального фона детектора (см. §2.2.1), был построен спектр фонового излучения Галактики в полосе энергий 17-200 кэВ, который изображен на Рис. 2.16. На рисунке также показан суммарный спектр точечных источников в области галактического Центра.
После вычитания вклада от точечных источников в полную скорость счета детектора ISGRI не обнаружено значимого сигнала от фонового излучения Галактики на энергиях выше 50-60 кэВ, что указывает на обнаружение резкого обрыва спектра в жестком рентгеновском диапазоне, предсказанного на основании гипотезы о суммарном излучении аккрецирующих белых карликов как основной компоненте излучения ГРФ на этих энергиях. Верхний предел на поток ГРФ из области галактического Центра (с поле зрения телескопа IBIS) в полосе энергий 57-86 кэВ составляет ~ 60 мКраб (2<т), что показано на профиле интенсивности ГРФ по галактической широте (Рис. 2.17, сверху).
Выше было показано, что объёмная излунательная способность ГРФ согласуется с распределением звёздной массы Галактики. Это даёт нам возможность построить широкополосный спектр фонового излучения Галактики единичной массы звёздного вещества. Пересчет потока ГРФ в каждом энергетическом диапазоне в излучательную способность единичной звездной массы Галактики делался через карту поверхностной яркости Галактики в ИК диапазоне. Карта поверхностной яркости Галактики в ИК диапазоне была свёрнута с функцией отклика телескопа IBIS как коллиматора в соответствующем энергетическом диапазоне. Последнее особенно важно, т.к. форма функции отклика телескопа изменяется при переходе к высоким энергиям (см. Рис. 2.9). Используя полученные коэффициенты и удельную светимость Галактики в ИК диапазоне 4.9 мкм, мы построили широкополосный спектр ГРФ единичной звёздной массы (Рис. 2.18).