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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.14.2012.tde-26062013-162012
Document
Author
Full name
Rodolfo Valentim da Costa Lima
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Horvath, Jorge Ernesto (President)
Chiapparini, Marcelo
Kemp, Ernesto
Lima, José Ademir Sales de
Lugones, Germán
Title in Portuguese
Análise Bayesiana de dois problemas em Astrofísica Relativística: neutrinos do colapso gravitacional e massas das estrelas de nêutrons
Keywords in Portuguese
estrelas de nêutrons e Estatística Bayesiana.
neutrinos
Supernovas
Abstract in Portuguese
O evento estraordinário de SN1987A vem sendo investigado há mais de vinte e cinco anos. O fascínio que cerca tal evento astronômico está relacionado com a observação em tempo real da explosão à luz da Física de neutrinos. Detectores espalhados pelo mundo observaram um surto neutrinos que dias mais tarde foi confirmado como sendo a SN1987A. Kamiokande, IMB e Baksan apresentaram os eventos detectados que permitiu o estudo de modelos para a explosão e resfriamento da hipotética estrela de nêutrons remanescente. Até hoje não há um consenso a origem do progenitor e a natureza do objeto compacto remanescente. O trabalho se divide em duas partes: estudo dos neutrinos de SN1987A através de Análise Estatística Bayesiana através de um modelo proposto com duas temperaturas que evidenciam dois surtos de neutrinos. A motivação está na hipótese do segundo surto como resultado da formação de matéria estranha no objeto compacto. A metodologia empregada foi a desenvolvida por um trabalho interessante de Loredo (2002) que permite modelar e testar hipóteses sobre os modelos via Bayesian Information Criterion (BIC). A segunda parte do trabalho, a mesma metodologia estatística é usada no estudo da distribuição de massas das estrelas de nêutrons usando a base de dados disponível (http://stellarcollapse.org). A base de dados foi analisada utilizando somente o valor do objeto e seu desvio padrão. Construindo uma função de verossimilhança e utilizando distribuições ``a priori'' com hipótese de bimodalidade da distribuição das massas contra uma distribuição unimodal sobre todas as massas dos objetos. O teste BIC indica forte tendência favorável à existência da bimodalidade com valores centrados em 1.37M para objetos de baixa massa e 1.73M para objetos de alta massa e a confirmação da fraca evidência de um terceiro pico esperado em 1.25M.
Title in English
Bayesian analysis of two problems in Relativistic Astrophysics: neutrinos from gravitational collapse and mass distribution of neutron stars.
Keywords in English
neutrinos
neutron stars and Bayesian Statistics.
Supernovas
Abstract in English
The extraordinary event of supernova has been investigated twenty five years ago. The fascination surrounds such astronomical event is on the real time observation the explosion at light to neutrino Physics. Detectors spread for the world had observed one burst neutrinos that days later it was confirmed as being of SN1987A. Kamiokande, IMB and Baksan had presented the detected events that allowed to the study of models for the explosion and cooling of hypothetical neutron star remain. Until today it does not have a consensus the origin of the progenitor and the nature of the remaining compact object. The work is divided in two parts: study of the neutrinos of SN1987A through Analysis Bayesiana Statistics through a model considered with two temperatures that two evidence bursts of neutrinos. The motivation is in the hypothesis of as burst as resulted of the formation of strange matter in the compact object. The employed methodology was developed for an interesting work of Loredo & Lamb (2002) that it allows shape and to test hypotheses on the models saw Bayesian Information Criterion (BIC). The second part of the work, the same methodology statistics is used in the study of the distribution of masses of the neutron stars using the available database http://stellarcollapse.org/. The database was analyzed only using the value of the object and its shunting line standard. Constructing to a a priori function likelihood and using distributions with hypothesis of bimodal distribution of the masses against a unimodal distribution on all the masses of objects. Test BIC indicates fort favorable trend the existence of the bimodality with values centered in 1.37M for objects of low mass and 1.73M for objects of high mass and week evidence of one third peak around 1.25M.
 
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Thesis.pdf (8.99 Mbytes)
Publishing Date
2013-07-03
 
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