Soczewkowanie grawitacyjne w wysokich energiach

Transkrypt

Silne soczewkowanie grawitacyjne
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Metoda wyznaczania opóźnienia czasowego
Podsumowanie
Anna Barnacka
Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Warszawie
CEA Saclay, DSM/IRFU, Francja
08 marca 2011
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
1
2
PKS 1830-211
Charakterystyka sytemu
Radio obserwacje - wyznaczanie opóźnienia czasowego
3
FERMI Satelita
PKS 1830-211 obserwacje FERMI
Obserwacje w wysokich energiach a soczewkowanie grawitacyjne
4
Metoda
Symulacje Monte Carlo
PKS 1830-211
5
Podsumowanie
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
a - opóźnienie czasowe; b - stosunek amplitud
separacja obrazów - kilka arcsec
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
PKS 1830-211
(Jauncey et al. 1991)
PKS 1830-211 - Blazar
soczewkowany grawitacyjnie
z=2.507 (Lidman 1999)
Soczewka - galaktyka
spiralna
z=0.89 (Wiklind & Combes)
0.“97 odległość kątowa
między obrazami
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Metoda wyznaczania opóźnienia czasowego:
kroskorelacja
Wyniki otrzymane przez Lovell et. all :
Opóźnienie czasowe a = 26 ± 5;
Stosunek amplitud b = 1.52 ± 0.05
Ograniczenia metody:
Wymaga charakterystycznego przebiegu
czasowego
Dane nie są równomiernie próbkowane
Trudnościu z uzyskaniem długiej próbki
danych
Wymaga dobrej separacji obrazów
(J.E.J. Lovell et. all, 1998)
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Pierwsze światło: czerwiec 2008
Zakres energii: 20 MeV - 300 GeV
Pole widzenia: 20 % nieba
Skan całego nieba: 3 godz
Rozdzielczość kątowa:
100MeV ∼ 3.5o , 10GeV ∼ 0.1o
Tysiące odkrytych źródeł, w tym:
Aktywne jądra galaktyk (AGN)
Blazary
Pozostałości po wybuchu supernowych
(SNR)
Pulsary (PSR)
Pulsar Wind Nebula (PWN)
x-ray binary stars (HXB) and
micro-quasars (MQO)
Błyski gamma
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
PKS 1830-211 obserwacje za pomocą satelity FERMI
Detekcja ∼ 6.5σ (Abdo et al. 2010)
Zakres energii od 300 MeV do 100 GeV
Długość binu = 2 dni
Krzywa blasku od 4.08.2008 do 13.10.2010
Średnia liczba fotonów = 2.6 fotonów/dzień
×10
-6
1.4
photons cm-2 s-1
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
54700
54800
54900
55000
Anna Barnacka
55100
55200
55300
55400
MJD
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Obserwacje w wysokich energiach a soczewkowanie
grawitacyjne
Rozdzielczość kątowa 1o dla 1 GeV
Typowa separacja dla obrazów kwazara soczewkowanego przez
galaktykę - kilka arcsec
Maksymalna separacja 100 arcsec (Paczyński & Górski 1981)
7−→ obserwowany obraz = suma poszczególnych obrazów
g(t) = f(t)+bf(t+a)
Strategia obserwacyjna: przegląd całego nieba w 190 minut
7−→ regularne próbkowanie z okresem kilku godzin
Satelita FERMI rejestruje wysokoenergetyczne fotony od
ponad 800 dni
7−→ długa seria danych
Bardzo niski poziom szumu
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Metoda
PKS 1830-211
Metoda podwójnego widma mocy
I Transformata Fouriera
f (t) + bf (t + a) → f˜(ν) + b f˜(ν)e −2πi νa
FT
g̃ (ν) = f˜(ν)(1 + be −2πi νa )
I Widmo Mocy
|g̃ (ν)|2 = |f˜(ν)|2 (1 + b 2 + 2bcos(2πνa))
a - opóźnie czasowe
b - stosunek amplitud
Anna Barnacka
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Metoda
PKS 1830-211
Krzywa blasku:biały szum, a = 28, b = 1.5
II Widmo Mocy
I Widmo Mocy
Istotność = 10 σ
Opóźnienie czasowe a = 28.56 ± 0.52
|g̃ (ν)|2 = |˜
f (ν)|2 (1 + b2 + 2bcos(2πνa))
1
10-2
0.8
Pν
10-1
Da
10-3
10-4
0.4
10-5
0.2
psumFPS
10-6
0.6
0
0.5
1
1.5
Frequency [Hz]
2
2.5
×10
-6
Anna Barnacka
Graph
00
20
40
60
80
Time delay [day]
100
120
140
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Metoda
PKS 1830-211
PKS 1830-211
II Widmo Mocy
I Widmo Mocy
|g̃ (ν)|2
Istotność = 4.2 σ
Opóźnienie czasowe a = 27.1 ± 0.6
= |˜
f (ν)|2 (1 + b2 + 2bcos(2πνa))
1
0.5
-1
0.4
10-2
0.3
Da
Pν
10
0.2
-3
10
0.1
10-4
psumFPS
0
0.5
1
1.5
Frequency [Hz]
2
2.5
×10
-6
Anna Barnacka
Graph
0
0
20
40
60
80
Time delay [day]
100
120
140
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Metoda
PKS 1830-211
Opóźnienie czasowe a = 27.1 ± 0.45 Istotność = 1.1 σ
0.3
Autocorrelation
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
Graph
0
20
40
60
Time lag [days]
Anna Barnacka
80
100
PKS 1830-211
FERMI Satelita
Podsumowanie
Podsumowanie
Precyzyjne wyznaczenie opóźnienia czasowego jest kluczowe dla
modelowanie układów soczewek
Opóźnienie czasowe:
26+4
−5 dni Lovel et al.(1998)
24+5
−4 dni Wiklind & Combes (2001)
27.1 ± 0.6 dni Barnacka et al. (2011)
Metoda nie wymaga obecności rozbłysków w krzywej zmiany blasku
Poszukiwanie więcej niż jednego opóźnienia czasowego w bardziej
skomplikowanych układach
Poszukiwania układów soczewkowanych dla których nie była możliwa
separacja obrazów
Wyznaczanie opóźnień czasowych dla innych zjawisk astronomicznych,
gdzie krzywa blasku jest sumą kilku komponentów
Anna Barnacka

Soczewkowanie grawitacyjne w wysokich energiach

Transkrypt

Podobne dokumenty

Rozkład jazdy autobusów PKS Elbląg

Karta pracy.

Rozkład jazdy autobusów 0d 4.09. do 15.10.2016 r.

Zarząd PKS w Oławie SA Zatrudni: Specjalistę do spraw kadrowych

Regulamin korzystania z internetu wi-fi