dissertation-huongpp

Sinh viên: Lê Thị Hương Chuyên ngành: Vật lý thiên văn môi trường Khoa vật lý - ĐHSP Hà Nội Người hướng dẫn: GS Pierre Darriulat Nội dung 1) Tia vũ trụ - Tóm tắt lịch sử - Đặc điểm chung - Mưa rào khí Đài thiên văn Pierre Auger - Nguồn phát tia vũ trụ - Sự gia tốc sóng shock 2) Sự va chạm thiên hà - Thông tin va chạm thiên hà - Nhân thiên hà hoạt động (AGN) - Centaurus A Tóm tắt lịch sử • Cuối XIX phát xạ iơn hố nhờ dụng cụ tĩnh điện nghiệm • 1911- 1913 Viktor Hess xác minh tồn xạ đến từ phía hầu hết từ vùng ngồi trái đất • • • Sự phụ thuộc theo vĩ độ tính bất đối xứng đơng tây xác minh tia vũ trụ hạt tích điện, khơng phải photon (1927) 1938 Pierre Auger phát mưa rào khí diện rộng, hạt sơ cấp (10 khí trái đất 15 eV) tương tác với 20 1962 John Linsley lần ghi nhận mưa rào khí diện rộng có lượng 10 eV Đặc điểm chung tia vũ trụ • • • Tia vũ trụ ngun tử bị iơn hố hồn toàn Độ phổ cập tia vũ trụ tương tự với độ phổ cập nguyên tố môi trường sao, điều chứng tỏ tia vũ trụ gia tốc môi trường Tia vũ trụ có lượng cao tới 20 -2.7 10 eV = 16J có phổ lượng ~E Năng lượng tia vũ trụ • Tia vũ trụ lượng trung bình: -26 - Mật độ ~10 erg/cm s -Thời gian =3 106y -3 SN kỷ ~ 10-25erg/cm3s Hiệu xuất ~10% • Tia vũ trụ lượng siêu cao (UHECR) -19 37 ρ CR ~ 10 erg/cm , tương ứng ~1.3 10 10 erg/Mpc /s , thời gian 10 y, so sánh -7 3_ 44 10 AGN/Mpc 10 erg/s/AGN 52 1000 GRB/y - 10 erg/GRB x = 2.7 x = 3.0 x = 2.7 Greisen Zatsepin Kuzmin (GZK) • • • 20 Tia vũ trụ có lượng lớn 10 eV tương tác với xạ phông vũ trụ tạo pion bị lượng Chiều dài tương tác điển hình cỡ 10 Mpc, khoảng cách lớn lượng thông lượng giảm đáng kể Nguồn (< 100 Mpc) đóng góp vào phổ (UHECR) Hiệu ứng GZK tia vũ trụ có lượng 1022, 10 21 10 20 eV Mưa rào khí • • thành phần: điện từ hadronic Thông số đặc trưng mưa rào khí theo chiều dọc: Xo: tương tác ban đầu Xmax Xmax – Xo: phụ thuộc E • Năng lượng mưa rào xác định phương pháp: - Dựa vào phát xạ huỳnh quang dọc theo trục mưa rào - Lấy mẫu mật độ hạt nhờ dãy detector bề măt Sự phát triển mưa rào theo chiều dọc Đài thiên văn Pierre Auger Nguồn phát tia vũ trụ • UHECR: Auger mối quan hệ UHECR (> 6.10 • Các tia vũ trụ đến từ Mặt trời (SEP) từ vài keV tương ứng với chu kỳ hoạt động mặt trời • • 19 eV ) với AGN (< 75 Mpc) Tàn dư vụ nổ siêu (SNR) nguồn tia vũ trụ lượng trung bình quan sát thiên văn tia gamma Hillas plot: Biểu diễn B×L vật thể chứa lượng có khả gia tốc hạt Chỉ ứng viên nguồn phát tia vũ trụ lượng siêu cao bùng nổ tia gamma AGN Tia Gamma sinh từ phân rã pion nguồn chúng HESS, Namibia Nhân thiên hà hoạt động (AGNs) Cyg A (radio) Những tia AGN cung cấp thang shock lớn Gia tốc shock khuếch tán Centaurus A (NGC 5128) • • • Là thiên hà lớn Milky Way, cách 10 Mly, nơi hoạt động mạnh tia X xạ vô tuyến , d = 90 kly o Là nhóm 25 thiên hà quan sát 25 phía nam bầu trời.Là thiên hà có dạng e líp với khối lượng lớn Với m ~ 7, NGC 5128 thiên hà sáng thứ bầu trời sau M 31, M 33, LMC SMC Cen A : Hai thiên hà • Quan sát thiên hà elíp (ánh sáng trắng) va cham với thiên hà xoắn ốc (là dải tối ngang qua nó) Dải tối có vùng chứa trẻ nóng, màu xanh hình thành Về động học, thiên hà dải bụi tối biểu thực thể khác