Estudo da dinâmica de jatos em surtos de raios gama através de simulações MHD relativísticas (2014)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, GUSTAVO ROCHA DA - IAG
- Unidade: IAG
- Sigla do Departamento: AGA
- Subjects: JATOS (ASTRONOMIA); RADIOASTRONOMIA; RAIOS GAMA
- Language: Português
- Abstract: Surtos de raios gama (GRBs) são as explosões mais luminosas no universo, e ocorrem em distâncias cosmológicas. Nessas explosões há a liberação de uma significante quantidade de energia (~10⁵³ ergs) na forma de fótons de alta energia (emissão gama) durante até algumas dezenas de segundos. Depois da emissão em gama observa-se emissão nos demais comprimentos de onda como raios-X, óptico e rádio, e essa emissão é chamada de “afterglow”. Atualmente é bem estabelecido que a emissão do afterglow é síncrotron, enquanto a emissão inicial em gama ainda seja alvo de debate e pesquisa. Os modelos para a emissão dos GRBs preveem uma ejeção colimada na forma de um jato relativístico. Um forte campo magnético na região chocada do jato (~1G), com grandes comprimentos de coerência, é necessário para reproduzir o espectro síncrotron do afterglow. Apesar do desenvolvimento teórico recente, os modelos são falhos para reproduzir ao mesmo tempo as intensidades desejadas do campo magnético e o comprimento de coerência em modelos onde a dinâmica é dominada pela matéria. Neste trabalho abordamos o problema descrito acima a partir de estimativas analíticas e simulações numéricas bidimensionais e tridimensionais MHD realativísticas. Assumimos que um jato cônicocom ângulos de abertura θ de 0°, 10°, 20°, e densidades de 10-⁴ a 10²da densidade ambiente, propaga em um ambiente fracamente magnetizado. No modelo bidimensional uma porção considerável do material acarreta um empilhamento das linhas de campo magnético na frente de choque, o que tem como consequência a amplificação. Esse empilhamento é máximo quando θ 'SETA'0°. Essa amplificação é maior do que por simples compressão no choque como previsto pelas relações de Rankine-Hugoniot relativísticas. Nesse modelo bidimensional a amplificação desejada (Bmax/Bmax~10⁶) pode ser obtida a distâncias ~10⁹-10¹⁷cm da fonte, como requeridas (Continuação)(Continua) para os afterglows dos GRBs, se consideramos campos magnéticos típicos de ~μG para o meio ambiente. No caso tridimensional nós mostramos porém que o efeito de empilhamento decai drasticamente, saturando muito mais rapidamente. O comprimento de coerência do campo magnético, entretanto, não parece sensível à mudança no número de dimensões, pois é influenciado pela compressão atrás do choque, e por isso mesmo depende fortemente da razão entre a densidade do jato e do meio ambiente. Jatos mais pesados mostram comprimento de coerência maior em comparação aos mais leves, embora menores do que os valores requeridos pelas observações. Por outro lado, comprimentos de coerência maiores sao encontrados para ângulos de abertura menores no caso de jatos bidimensionais, enquanto que no caso de jatos tridimensionais essa dependência com o ângulo de abertura parece não existir.
- Imprenta:
- Data da defesa: 25.08.2014
-
ABNT
SILVA, Gustavo Rocha da. Estudo da dinâmica de jatos em surtos de raios gama através de simulações MHD relativísticas. 2014. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. . Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Silva, G. R. da. (2014). Estudo da dinâmica de jatos em surtos de raios gama através de simulações MHD relativísticas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. -
NLM
Silva GR da. Estudo da dinâmica de jatos em surtos de raios gama através de simulações MHD relativísticas. 2014 ;[citado 2024 abr. 16 ] -
Vancouver
Silva GR da. Estudo da dinâmica de jatos em surtos de raios gama através de simulações MHD relativísticas. 2014 ;[citado 2024 abr. 16 ]
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
