Аннотация
Приводится описание поиска нетриггерных гамма-всплесков в непрерывных записях действующего эксперимента Burst And Transient Sources Experiment с временным разрешением 1024 мс (данных DISCLA). Объем обработанных данных составляет 8.6 лет наблюдений BATSE с апреля 1991 года по ноябрь 1999 года. Дается также описание созданного по результатам этого поиска нового объединенного каталога триггерных и нетриггерных гамма-всплесков. Каталог превосходит все существующие каталоги гамма-всплесков объемом своей выборки (3678 событий) при достигнутой чувствительности 0.1 фот/см2/с. Заметим, что эта чувствительность в 2 раза ниже порога триггера BATSE. Проверяется изотропность распределения гамма-всплесков по небу и кладутся ограничения на допустимую долю субпопуляции источников в гало Галактики в общей статистике наблюдаемых гамма-всплесков на основе нового каталога.
1
Благодарности
Моя диссертация написана в результате более чем 2-хлетисй работы иод руководством к.ф.-м.н. Б.Е.Штерна (Институт Ядерных Исследований РАН, АстрокосмичсскиЙ Центр ФИАН, Москва) в коллективе коллег из Астрокосмического Центра ФИАН (Москва) и Института ЯдерноП Физики им. Скобельцина МГУ (Москва), а также шведских коллег из департамента астрофизики высоких энергий Стокгольмской обсерватории Сток гол ьмского у ни верситета.
Я глубоко благодарна Борису Евгеньевичу Штерну за возможность трудиться в этом коллективе, за хорошую школу, внимание и заботу. Своей диссертацией я обязана успешной работе под его руководством и при его участии.
Я благодарю профессора Роланда Свенссона за основное финансовое обеспечение, гостеприимство во время моих визитов в Стокгольмскую Обсерваторию и хорошие условия, в которых была написана диссертация. Я признательна также доктору Юрию Поутанену за финансовую и дружескую помощь.
Своей стажировкой в аспирантуре ГАИШ МГУ и своей работе в Астрокосмическом Центре ФИАН во время аспирантуры и по сей день я обязана профессору В.Г.Курту. Владимир Гдалевич являлся моим научным руководителем в течение нескольких лет. Я благодарна ему за заботу, доброту и все, чему он меня научил.
Я признательна также моим соавторам д.ф.-м.н. Б.В.Комбергу, к.ф.-м.н. Д.А.Компаиеецу (АКЦ ФИАН) и к.ф.-м.н. М.Степанову (НИЯФ МГУ) за успешное сотрудничество.
Хотелось бы выразить особую благодарность аспирантам АКЦ ФИАН Кириллу Семенкову, Стасу Масолкину, Алексею Сергееву и Максиму Воронкову за компьютерное обеспечение, техническую помощь и моральную поддержку.
Моим друзьям и коллегам, а также семье и близким я признательна за внимание и вдохновение.
2
Содержание
Введение 8
1.1 История исследования космических гамма-всплесков .... 8
1.2 Современные статистические данные по гамма-всплескам . 11
1.3 Наблюдения в рамках эксперимента ВАТБЕ......................1С
Поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях эксперимента ВАТЗЕ 20
2.1 Постановка задачи.......................................... 20
2.2 Описание поиска.............................................22
2.2.1 Содержимое используемых данных.......................22
2.2.2 Применяемые критерии.................................25
2.2.3 Описание процедуры...................................26
2.2.4 Метод тестовых всплесков.............................28
2.2.5 Основные результаты................................. 28
2.3 Обсуждение результатов......................................35
2.3.1 Обсуждение достоверности найденных всплесков . . 35
2.3.2 Ошибки локализации...................................40
2.3.3 Сравнение с результатами других поисков..............41
2.3.4 Значение полученных результатов......................42
Новый каталог гамма-всплесков, найденных в записях эксперимента ВАТЭЕ. 44
3.1 Новый каталог гамма-всплесков как результат поиска нетриггерных всплесков в данных ВАТЭЕ.............................44
3.2 Архив каталога в ИНТЕРНЕТ...................................49
3.3 Значение каталога для дальнейших исследований...............53
Анализ пространственного распределения гамма-всплесков на основе нового каталога 55
4.1 Проверка изотропии......................................... 55
4.1.1 Постановка задачи............................... . 55
4.1.2 Используемые тесты...................................об
4.1.3 Результаты.......................................... 59
4.2 Ограничения на возможный вклад субпопуляцнн в гало в
общую статистику гамма-всплесков.......................... 65
4.2.1 Постановка задачи....................................65
3
4.2.2 Применяемая модель...............................66
4.2.3 Результаты.......................................69
4.3 Выводы................................................ 71
5 Заключение 75
4
Список иллюстраций
1 Схема международной системы наблюдений Gamma Ray
Bursts Coordinates Network (GCN)............................10
2 Карта распределения гамма-всплесков по небу согласно каталогу 4Вг...................................................... 12
3 Диаграмма logN-logP для гамма-всплесков согласно каталогу 4Вг........................................................ 13
4 Примеры кривых блеска гамма-всплесков........................15
5 Распределение по продолжительностям гамма-всплесков согласно каталогу 4Вг............................................. 16
6 Американская обсерватория GRO, на борту которой проводится эксперимент BATSE........................................17
7 Экспозиция неба в эксперименте BATSE как функция склонения........................................................... 18
8 2 фрагмента используемых данных DISCLA...................... 23
9 Гамма-всплеск как он выглядит в данных DISCLA................24
10 Кривые блеска нескольких найденных нетриггерных всплесков..............................................................29
11 Кривые блеска 11 самых слабых найденных нетриггерных
всплесков.................................................. 30
12 Распределение найденных всплесков по пиковому темпу
счета.......................................................31
13 Эффективность нахождения гамма-всплесков в данных в
зависимости от потока.......................................32
14 Диаграмма logN-logP для найденных всплесков..................33
15 Распределение по небу найденных гамма-всплесков..............34
16 Распределение найденных гамма-всплесков в зависимости
от зенитного угла...........................................35
17 Распределение найденных гамма-всплесков по полярному
углу........................................................36
18 Сравнительная диаграмма “жесткость в зависимости от пи-
кового потока” для найденных гамма-всплесков и других событий.................................................... 37
19 Сравнительная диаграмма ’’жесткость в зависимости от пи-
кового потока“ для нетриггерных всплесков в сравнении с триггерными................................................ 38
5
- Київ+380960830922