Caracterização do sistema imageador do experimento protomirax e busca por assinaturas periódicas do candidato a buraco negro 1E 1740.7-2942
Ano de defesa: | 2017 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
|
Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
País: |
BR
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Resumo em Inglês: | This master thesis${'}$ work is organized in an experimental and an observational sections. The experimental work consisted of the mounting, calibrating and testing of the imaging system of the protoMIRAX experiment, currently in development at INPE scheduled to fly on board of a stratospheric balloon in 2017. The system is composed of a CdZnTe (CZT) detectors${'}$ arrangement, its associated eletronics, a colimator and a coded mask. With a radioactive source and a 5×5 MURA pattern coded mask, a subsystem of 9 detectors in a 3×3 configuration , was mounted and calibrated for the tests in the lab. Algorithms for data acquisition, image reconstruction, spectrum visualization and flat-fielding correction were developed. The imaging system${'}$s response for several incidence angles of radiation was tested and compared with GEANT4 simulations of the full 13×13 systems response. Important results were achieved for coded mask imaging characterization, when individual detectors were separated by some distance in the detector plane. In the observational work, 10 years of INTEGRAL and Swift observations of the black hole candidate 1E 1740.7- 2942 an intense x-ray source around the Galactic Center, which probably belongs to a binary system and is a microquasar were analyzed. Two periodic modulations of $\sim$171 days and $\sim$12,6 days were revealed with a high level of significance. Whereas the long-term modulation is new in the literature, the $\sim$12.6 days modulation was previously reported by Smith et al. (2002) and interpreted as the systems orbital period. Considering this is the case, this work suggests that 1E 1740.7-2942 belongs to a high mass X-ray binary system. |
Link de acesso: | http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/03.07.18.48 |
Resumo: | Este trabalho é dividido em uma vertente experimental e uma observacional. O trabalho experimental consiste na realização de montagem, calibrações e testes do sistema de imageamento do experimento protoMIRAX, em desenvolvimento no INPE para lançamento em balão estratosférico em 2017. O sistema consiste no plano de detectores CdZnTe (CZT), o sistema eletrônico associado aos detectores, o colimador e a máscara codificada. Um subsistema de 9 detectores, num arranjo 3×3, foi montado e calibrado no laboratório para testes com o uso de uma fonte radioativa e uma versão 5×5 da máscara codificada com padrão MURA. Foram desenvolvidos algoritmos para aquisição de dados, reconstrução das imagens, visualização dos espectros e correção de flat-fielding para cada canal de energia. Os testes incluíram as respostas do sistema de imageamento para diversos ângulos de incidência da radiação X e comparação com simulações do sistema completo 13×13 utilizando o pacote GEANT4. Resultados importantes foram alcançados para a caracterização de imagens de máscaras codificadas no caso de detectores individuais separados por uma certa distância no plano detector. O trabalho observacional consistiu na análise de uma série temporal contendo 10 anos de dados dos satélites INTEGRAL e Swift do candidato a buraco negro 1E 1740.7-2942, uma intensa fonte de raios X próxima ao Centro Galáctico que é provavelmente um sistema binário e um microquasar, embora a estrela companheira e o período orbital não tenham ainda sido detectados. Foram encontradas duas modulações periódicas em $\sim$12,6 e $\sim$171 dias com altos níveis de confiabilidade estatística. O período mais longo não havia sido ainda reportado na literatura, enquanto que o período mais curto foi atribuído por Smith et al. (2002) a um possível período orbital para o sistema. Com base nos resultados, este trabalho sugere que o sistema possa ser uma binária de raios X de alta massa. |
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Este trabalho é dividido em uma vertente experimental e uma observacional. O trabalho experimental consiste na realização de montagem, calibrações e testes do sistema de imageamento do experimento protoMIRAX, em desenvolvimento no INPE para lançamento em balão estratosférico em 2017. O sistema consiste no plano de detectores CdZnTe (CZT), o sistema eletrônico associado aos detectores, o colimador e a máscara codificada. Um subsistema de 9 detectores, num arranjo 3×3, foi montado e calibrado no laboratório para testes com o uso de uma fonte radioativa e uma versão 5×5 da máscara codificada com padrão MURA. Foram desenvolvidos algoritmos para aquisição de dados, reconstrução das imagens, visualização dos espectros e correção de flat-fielding para cada canal de energia. Os testes incluíram as respostas do sistema de imageamento para diversos ângulos de incidência da radiação X e comparação com simulações do sistema completo 13×13 utilizando o pacote GEANT4. Resultados importantes foram alcançados para a caracterização de imagens de máscaras codificadas no caso de detectores individuais separados por uma certa distância no plano detector. O trabalho observacional consistiu na análise de uma série temporal contendo 10 anos de dados dos satélites INTEGRAL e Swift do candidato a buraco negro 1E 1740.7-2942, uma intensa fonte de raios X próxima ao Centro Galáctico que é provavelmente um sistema binário e um microquasar, embora a estrela companheira e o período orbital não tenham ainda sido detectados. Foram encontradas duas modulações periódicas em $\sim$12,6 e $\sim$171 dias com altos níveis de confiabilidade estatística. O período mais longo não havia sido ainda reportado na literatura, enquanto que o período mais curto foi atribuído por Smith et al. (2002) a um possível período orbital para o sistema. Com base nos resultados, este trabalho sugere que o sistema possa ser uma binária de raios X de alta massa. |
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