Per citar aquest document: http://ddd.uab.cat/record/36693
Study of the Gamma Ray Horizon with MAGIC as a new method to perform cosmological measurements / Oscar Blanch Bigas ; supervised by Manel Martínez
Blanch Bigas, Òscar
Martinez Rodriguez, Manel, dir. (Institut de Física d'Altes Energies)

Publicació: Bellaterra : Universitat Autònoma de Barcelona, 2005
Resum: Les mesures precises de la disminució extrínseca de l'espectre, que és a causa de l'absorció de raigs de gamma en el fons extragalàctic difús, de Nuclis Galàctics Actius distribuïts en una rang de redshift gran porten a una tècnica nova per realitzar mesures de les densitats cosmològiques. Aquesta tècnica nova per a la determinació dels paràmetres cosmològics té els següents trets característics: - És independent i es comporta diferentment d'altres tècniques actualment utilitzades. - No depèn de l'existència d'una candela estàndard independent del temps com en el cas de mesures realitzades amb Supernovae 1 A, encara que depèn de l'existència d'un fons de llum extragalàctica cosmològica des del ultra violeta fins al infraroig del qual, en la primera aproximació, se suposa que és uniforme i isòtrop en escales cosmològiques. - Utilitza Nuclis Galàctics Actius com fonts, i per això pot permetre l'estudi de l'expansió del nostre univers fins als redshifts observables més alts. Un cas realista, que utilitza fonts ja conegudes així com les característiques del Telescopi MAGIC obtingudes amb simulacions de Monte Carlo, permet obtenir, en el nivell estadístic, una determinació de la densitat de matèria en contra de la densitat d'energia fosca que està al nivell del millor resultat obtingut fins ara amb observacions combinades de Supernovae 1 A. El flux per als emissors de TeV extragalàctics ben establerts i per als millors candidats d'EGRET per emetre al rang d'energia que MAGIC cobrirà ha estat extrapolat. Això permet calcular la precisió sobre la determinació d'Horitzó de Raig Gamma, que estarà al nivell del 3-5 per cent amb un temps d'observació d'aproximadament 50 hores. Les fonts considerades cobreixen rang de redshift gran (0. 031 a 1. 8), proporcionant per això un bon mapa de l'horitzó de raig gamma com a funció del redshift. Per mesurar els paràmetres cosmològics s'ha realitzat un ajust multi paràmetres dels paràmetres cosmològics a l'horitzó de raig gamma com a funció del redshift. Els resultats podrien millorar dràsticament a causa de la descoberta esperada d'una abundància de fonts noves. També s'ha presentat una primera opinió de les incerteses sistemàtiques principals d'origen experimental i teòric. S'ha cregut que la principal incertesa experimental sistemàtica és l'escala d'energia global dels Telescopis Cerenkov, que té un efecte molt modest sobre els ajusts dels paràmetres cosmològics. La principal sistemàtic teòric ve de la suposició del fons de llum extragalàctic ultra violeta i infraroig i la seva evolució amb el redshift, que està limitant la capacitat per mesurar paràmetres cosmològics. El coneixement actual de la llum de fons extragalàctica fan que aquestes incerteses sistemàtiques siguin les dominants i per això s'han de tractar prudentment.
Resum: Precise measurements of the extrinsic cutoff, which is due to the absorption of gamma-rays in the diffuse extragalactic background, of Active Galactic Nuclei distributed in a large redshift range lead to a new technique to perform measurements of the cosmological densities. This new technique for the determination of the cosmological parameters has the following features: - It is independent and behaves differently from other techniques currently used. - It does not rely on the existence of a time-independent standard-candle as do the Supernovae 1A measurements, although it relies on the existence of a cosmological ultra-violet to infrared extragalactic background light which, in first approximation, is assumed to be uniform and isotropic at cosmological scales. - It uses Active Galactic Nuclei as sources, and therefore may allow the study of the expansion of our universe up to the highest observable redshifts. A realistic case using already known sources as well as the characteristics of the MAGIC Telescope from Monte Carlo simulations has been shown to provide, at the statistical level, a determination of the mass density against the dark energy density that is at the level of the best present results from the combined Supernovae 1A observations. The flux for the well established extragalactic TeV emitters and the best EGRET candidates to emit at the energy range MAGIC will cover has been extrapolated. This allows estimating the precision on the Gamma Ray Horizon determination, which will be at the percent level with observation times of about 50 hours. The considered sources cover a large redshift range (0. 031 to 1. 8), providing therefore a good mapping of the gamma ray horizon as a function of the redshift. To measure the cosmological parameters a multi-parameter fit of the cosmological parameters to the gamma ray horizon as a function of the redshift has been performed. The results could drastically improve due to the expected discovery of a plethora of new sources. A first estimation of the main systematic uncertainties of experimental and theoretical origin has also been presented. The main experimental systematic has been estimated to be the global energy scale of the Cerenkov Telescopes, which has a very modest effect on the cosmological parameter fits. The main theoretical systematic comes from the assumption of the ultra-violet to infrared Extragalactic Background Light and its redshift evolution, which is limiting the capability to measure cosmological parameters. The current knowledge of the Extragalactic Background Light leads these systematics to dominate and therefore they have to be carefully treated.
Nota: Bibliografia
Nota: Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona, Facultat de Ciències, Departament de Física, 2004
Nota: Consultable des del TDX
Nota: Títol obtingut de la portada digitalitzada
Drets: ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Llengua: Anglès.
Document: Tesis i dissertacions electròniques ; doctoralThesis
Matèria: Raigs gamma ; Mesurament ; Cosmologia ; Astrofísica
ISBN: 8468910171

Adreça alternativa:: http://hdl.handle.net/10803/3365


98 p, 1.4 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2009-05-07, darrera modificació el 2016-06-05



   Favorit i Compartir