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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.14.2009.tde-22072010-054601
Documento
Autor
Nome completo
Adriana Mancini Pires
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Pacheco, Eduardo Janot (Presidente)
Braga, João
Diaz, Marcos Perez
Heyvaerts, Jean
Horvath, Jorge Ernesto
Motch, Christian
Título em inglês
Population study of radio-quiet and thermally emitting isolated neutron stars
Palavras-chave em inglês
neutron stars
population synthesis
stellar astrophysics
X-ray and optical astronomy
Resumo em inglês
The main objective of the thesis is to study the properties of the Galactic population of radio-quiet and thermally emitting isolated neutron stars (INSs). This is done by studying further the existing neutron star sample of nearby seven sources, known as the Magnificent Seven (M7), as well as by searching for new candidates and constraining possible populations. During the thesis, we investigated the proper motions of three of the faintest M7 in X-rays with the satellite Chandra. This work allowed us to constrain the neutron star displacement in two cases as well as to accurately determine the high proper motion of a third source, for the first time in X-rays with a significance approaching 10 standard deviations (Motch, Pires, Haberl, & Schwope, 2007, Ap&SS, 308, 217; Motch, Pires, Haberl, Schwope, & Zavlin, 2009, A&A 497, 423). The search of new INS candidates in the serendipitous catalogue of the XMM-Newton Observatory, with more than 120,000 X-ray sources, had as well the aim to constrain the spatial density of thermally emitting sources located beyond the solar vicinity. This work allowed the long awaited discovery of a new thermally emitting INS with properties similar to those of the seven nearby sources discovered by ROSAT (Pires, Motch, Turolla, Treves, & Popov, 2009, A&A 498, 233). Moreover, deep optical observations with SOAR and the ESO-VLT have been obtained during the thesis work in order to optically identify a handful of INS candidates that have been selected among more than 72,000 sources (Pires, Motch, & Janot-Pacheco, 2009, A&A, 504, 185). Finally, population synthesis of Galactic thermally emitting INSs allows constraining the global properties of this population based on the whole sample of XMM-Newton observations. By estimating the density of similar sources at more remote distances in the Milky Way, the final objective is to determine whether the spatial density derived from the group of seven nearby sources is a local anomaly caused by the Suns current location near regions of active stellar formation of the Gould Belt.
Título em português
Estudo de população de estrelas de nêutrons isoladas emissoras de raios X e silenciosas em rádio
Palavras-chave em português
astrofísica estelar
astronomia ótica e em raios X
estrelas de nêutrons
síntese de população
Resumo em português
O objetivo da tese é estudar as propriedades da população Galáctica de estrelas de nêutrons isoladas com emissão térmica em raios X mas silenciosas em rádio. Isto é feito iinvestigando-se a amostra existente de sete fontes próximas, conhecidas como Magnificent Seven (M7), assim como através da procura por novos candidatos e restringindo possíveis cenários e populações. Durante a tese, nós investigamos os movimentos próprios de três das mais fracas fontes em raios X com o satélite Chandra. Este trabalho nos permitiu restringir o deslocamento da estrela de nêutrons em dois casos assim como medir com grande precisão o alto valor de movimento próprio de uma terceira fonte, pela primeira vez em raios X com uma precisão alcançando 10 desvios-padrão (Motch, Pires, Haberl & Schwope, 2007, Ap&SS, 308, 217; Motch, Pires, Haberl, Schwope & Zavlin, 2009, A&A 497, 423). A procura por novos candidatos a estrelas de nêutrons isoladas no catálogo de fontes do satélite XMM-Newton, com mais de 120.000 fontes de raios X, teve igualmente como objetivo restringir a densidade espacial de fontes com emissão térmica situadas além da vizinhança solar. Este trabalho levou à aguardada descoberta de uma nova estrela de nêutrons isolada em processo de resfriamento, a qual exibe propriedades similares às sete fontes descobertas pelo ROSAT (Pires, Motch, Turolla, Treves, & Popov, 2009, A&A 498, 233). Mais ainda, observações óticas profundas com os telescópios SOAR e ESO-VLT foram obtidas durante a tese de maneira a identificar no óptico a amostra mais brilhante de candidatos a estrelas de nêutrons, os quais foram selecionados entre mais de 72.000 fontes (Pires, Motch, & Janot-Pacheco, 2009, A&A, 504, 185). Finalmente, a síntese de população de estrelas de nêutrons isoladas Galácticas permite restringir as propriedades globais da população com base na amostra total de observações em raios X realizadas com o satélite XMM-Newton. Estimando-se a densidade de fontes similares a maiores distâncias na Via Láctea, o objetivo final é determinar se a densidade espacial derivada do grupo de sete estrelas próximas corresponde a uma anomalia local causada pela proximidade do Sol em relação a regiões de ativa formação estelar do Cinturão de Gould.
 
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Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
AMPiresPhD.pdf (37.93 Mbytes)
Data de Publicação
2010-09-23
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • MOTCH, Christian, et al. Measuring proper motions of isolated neutron stars with Chandra. Astrophysics and Space Science, 2007, vol. 308, p. 217-214.
  • MOTCH, Christian, et al. Proper motions of thermally emitting isolated neutron stars measured with Chandra. Astronomy and Astrophysics, 2009, vol. 497, p. 423-435.
  • PIRES, Adriana M., et al. The isolated neutron star candidate 2XMM J104608.7-594306. Astronomy and Astrophysics, 2009, vol. 498, p. 233-240.
  • PIRES, Adriana M., MOTCH, Christian, and JANOT-PACHECO, Eduardo. A search for thermally emitting isolated neutron stars in the 2XMMp catalogue. Astronomy and Astrophysics, 2009, vol. 504, p. 185-197.
  • MOTCH, Christian, et al. Proper motions of ROSAT discovered isolated neutron stars measured with Chandra. In American Institute of Physics Conference Series, Montreal, 2007. New York : C. Bassa, Z. Wang, A. Cumming, V. M. Kaspi, 2008. vol. 983, p. 354-356.
  • PIRES, Adriana M., et al. First dedicated observations of the isolated neutron star in the Carina Nebula. In The X-ray Universe, Berlin, 2011.
  • PIRES, Adriana M., and MOTCH, Christian. Searching For New Thermally Emitting Isolated Neutron Stars In The 2XMMp Catalogue. In American Institute of Physics Conference Series, Montreal, 2007. New York : C. Bassa, Z. Wang, A. Cumming, V. M. Kaspi, 2008. vol. 983, p. 363-365.
  • PIRES, Adriana M., MOTCH, Christian, and JANOT-PACHECO, Eduardo. On the nature of newly discovered soft X-ray sources selected from the 2XMMp catalogue. In The X-ray Universe, Granada, 2008.
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