Sinkrotronsko zračenje galaksija

master's thesis

• Title (english): Synchrotron emission of galaxies
• Author: Bruno Šlaus
• Mentor: Vernesa Smolčić (mentor)
• Committee member: Vernesa Smolčić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Matko Milin (član povjerenstva)
• Committee member: Ivica Smolić (član povjerenstva)
• Committee member: Mirko Planinić (član povjerenstva)
• Committee member: Krešimir Kumerički (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Physics); Zagreb
• Defense date and country: 2018-01-24, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Physics

Abstract

Sinkrotronsko zračenje, koje nastaje interakcijom magnetskog polja i relativistički ubrzanih nabijenih čestica, dominantan je oblik zračenja galaksija u radio području. Sinkrotronsko zračenje javlja se pri prirastu (akreciji) materijala na središnju supermasivnu crnu rupu. Opažanja u radio području stoga su neizostavan dio proučavanja aktivnih galaktičkih jezgri. U ovom radu se promatra radio emisija na frekvenciji 610 MHz unutar XXL-North polja. Koristimo podatke koji dolaze od opažanja Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) radio teleskopom. Radi detekcijskog limita istraživanja uzorak opaženih izvora sastoji se uglavnom od aktivnih galaktičkih jezgri. Podatke korigiramo eliminacijom efekta kromatske aberacije, odvajamo razlućene od nerazlučenih izvora, te izdvajamo sve izvore koji se sastoje od više komponenti. Koristeći podatke The NRAO VLA Sky Survey (NVSS) istraživanja na 1400 MHz računamo spektralne indekse detektiranih izvora, koji su izravno povezani s oblikom energetske raspodjele čestica odgovornih za opaženo sinkrotronsko zračenje. Uočavamo razlike između spektralnih indeksa razlučenih i nerazlučenih izvora koje pripisujemo razlikama u prirodi samih emitera. Činjenicu da nerazlučeni izvori u prosjeku posjeduju veći broj ravnih spektara objašnjavamo time da je emisija nerazlučenih izvora u pravilu dominirana zračenjem iz njihove optički duboke sredine, dok razlučeni izvori zrače iz svojih optički tankih radio izbočina (proširenog završetka radio mlazova prisutnoga kod radio glasnih aktivnih galaktičkih jezgri). Koristeći fotometrijski određene crvene pomake, konstruiramo funkcije luminoziteta promatranoga uzorka. Pritom uzorak razdvajamo na više podskupova ograničenih crvenih pomaka radi postojanja evolucije funkcija luminoziteta. Usporedujemo stvorene funkcije luminoziteta s podacima ostalih istraživanja te s modelom evolucije preuzetim iz literature. Zaključujemo da su slaganja dobra. Važnost naših podataka leži u tome da se, radi širine i relativne dubine polja, nalaze u sredini između istraživanja velike dubine preko malenoga nebeskog polja i plićih istraživanja preko velikih nebeskih površina.

Abstract (english)

Synchrotron emission arising from the accelerated motion of charged particles is the dominant form of radio emission from galaxies. It is observed in the process of accretion of material into the central supermassive black hole. Observations in the radio part of the spectrum are important for understanding the nature of active galactic nuclei. Our observations are carried out at the frequency of 610 MHz inside the XXL-North field, with the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT). Because of the detection limit of our observations, the majority of our sample consists of active galactic nuclei. We eliminate effects of bandwidth smearing, separate resolved from unresolved sources and classify the multi-component sources. Using The NRAO VLA Sky Survey (NVSS) data at 1400 MHz we calculate the spectral indices of our sources, which are directly connected to the shape of the energy distribution of the emitting particles. The spectral indices of resolved and unresolved sources differ slightly, which we explain by the difference in the nature of these emitters. The unresolved sources emit radiation mostly from the core which is optically thick, while the resolved sources emit radiation from the optically thin radio lobes. By using the photometrically derived redshifts, we were able to construct the luminosity functions of our sample. To assess the evolution of the luminosity functions we separate our data into redshift subsets. We compare our luminosity functions with values from other surveys and with a model of luminosity function evolution taken from literature. The importance of our observations lays in the mixture of depth and width of our survey, which provides a bridge between the very deep surveys directed towards small areas of the sky and the very wide but shallow surveys.

• Keywords: aktivne galaktičke jezgre; sinkrotronsko zračenje; radio opažanja; spektralni indeksi; funkcije luminoziteta
• Keywords (english): active galactic nuclei; synchrotron radiation; radio observations; spectral index; luminosity functions
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:293633
• Study programme: Title: Physics; specializations in: Research; Course: Research; Study programme type: university; Study level: integrated undergraduate and graduate; Academic / professional title: magistar/magistra fizike (magistar/magistra fizike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2018-03-15 14:31:09