128 resultados para Supernova SN1987A
Resumo:
Pós-graduação em Física - IFT
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Der AMANDA-II Detektor ist primär für den richtungsaufgelösten Nachweis hochenergetischer Neutrinos konzipiert. Trotzdem können auch niederenergetische Neutrinoausbrüche, wie sie von Supernovae erwartet werden, mit hoher Signifikanz nachgewiesen werden, sofern sie innerhalb der Milchstraße stattfinden. Die experimentelle Signatur im Detektor ist ein kollektiver Anstieg der Rauschraten aller optischen Module. Zur Abschätzung der Stärke des erwarteten Signals wurden theoretische Modelle und Simulationen zu Supernovae und experimentelle Daten der Supernova SN1987A studiert. Außerdem wurden die Sensitivitäten der optischen Module neu bestimmt. Dazu mussten für den Fall des südpolaren Eises die Energieverluste geladener Teilchen untersucht und eine Simulation der Propagation von Photonen entwickelt werden. Schließlich konnte das im Kamiokande-II Detektor gemessene Signal auf die Verhältnisse des AMANDA-II Detektors skaliert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Algorithmus zur Echtzeit-Suche nach Signalen von Supernovae als Teilmodul der Datennahme implementiert. Dieser beinhaltet diverse Verbesserungen gegenüber der zuvor von der AMANDA-Kollaboration verwendeten Version. Aufgrund einer Optimierung auf Rechengeschwindigkeit können nun mehrere Echtzeit-Suchen mit verschiedenen Analyse-Zeitbasen im Rahmen der Datennahme simultan laufen. Die Disqualifikation optischer Module mit ungeeignetem Verhalten geschieht in Echtzeit. Allerdings muss das Verhalten der Module zu diesem Zweck anhand von gepufferten Daten beurteilt werden. Dadurch kann die Analyse der Daten der qualifizierten Module nicht ohne eine Verzögerung von etwa 5 Minuten geschehen. Im Falle einer erkannten Supernova werden die Daten für die Zeitdauer mehrerer Minuten zur späteren Auswertung in 10 Millisekunden-Intervallen archiviert. Da die Daten des Rauschverhaltens der optischen Module ansonsten in Intervallen von 500 ms zur Verfgung stehen, ist die Zeitbasis der Analyse in Einheiten von 500 ms frei wählbar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Analysen dieser Art am Südpol aktiviert: Eine mit der Zeitbasis der Datennahme von 500 ms, eine mit der Zeitbasis 4 s und eine mit der Zeitbasis 10 s. Dadurch wird die Sensitivität für Signale maximiert, die eine charakteristische exponentielle Zerfallszeit von 3 s aufweisen und gleichzeitig eine gute Sensitivität über einen weiten Bereich exponentieller Zerfallszeiten gewahrt. Anhand von Daten der Jahre 2000 bis 2003 wurden diese Analysen ausführlich untersucht. Während die Ergebnisse der Analyse mit t = 500 ms nicht vollständig nachvollziehbare Ergebnisse produzierte, konnten die Resultate der beiden Analysen mit den längeren Zeitbasen durch Simulationen reproduziert und entsprechend gut verstanden werden. Auf der Grundlage der gemessenen Daten wurden die erwarteten Signale von Supernovae simuliert. Aus einem Vergleich zwischen dieser Simulation den gemessenen Daten der Jahre 2000 bis 2003 und der Simulation des erwarteten statistischen Untergrunds kann mit einem Konfidenz-Niveau von mindestens 90 % gefolgert werden, dass in der Milchstraße nicht mehr als 3.2 Supernovae pro Jahr stattfinden. Zur Identifikation einer Supernova wird ein Ratenanstieg mit einer Signifikanz von mindestens 7.4 Standardabweichungen verlangt. Die Anzahl erwarteter Ereignisse aus dem statistischen Untergrund beträgt auf diesem Niveau weniger als ein Millionstel. Dennoch wurde ein solches Ereignis gemessen. Mit der gewählten Signifikanzschwelle werden 74 % aller möglichen Vorläufer-Sterne von Supernovae in der Galaxis überwacht. In Kombination mit dem letzten von der AMANDA-Kollaboration veröffentlicheten Ergebnis ergibt sich sogar eine obere Grenze von nur 2.6 Supernovae pro Jahr. Im Rahmen der Echtzeit-Analyse wird für die kollektive Ratenüberhöhung eine Signifikanz von mindestens 5.5 Standardabweichungen verlangt, bevor eine Meldung über die Detektion eines Supernova-Kandidaten verschickt wird. Damit liegt der überwachte Anteil Sterne der Galaxis bei 81 %, aber auch die Frequenz falscher Alarme steigt auf bei etwa 2 Ereignissen pro Woche. Die Alarm-Meldungen werden über ein Iridium-Modem in die nördliche Hemisphäre übertragen, und sollen schon bald zu SNEWS beitragen, dem weltweiten Netzwerk zur Früherkennung von Supernovae.
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We consider the possible neutrino emission from SN1987A generated through the process γγ→π0→νν, which is permitted when the neutrinos have a right-handed component. This energy-loss mechanism is consistent with the supernova neutrino observations if the decay rate I (π0→νν̄) < (0.15-6.3) × 10-13 eV. When the reaction π0→νν̄ is mediated by weak gauge bosons the limit on the decay rate allows us to obtain constraints on neutrino masses, mv<5-27 keV, depending on the core temperature.
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IMB (Irvine, Michigan, Brookline), a collaboration between the University of Michigan, the University of California at Irvine, and the U.S. Department of Energy, was an experiment designed to determine the ultimate stability of matter. One of eight events recorded by IMB during the few seconds that the neutrino pulse from SN1987a passed through the detector. View looking into the south wall.
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An optical photometric and spectroscopic analysis of the slowly-evolving type IIn SN 2007rt is presented, covering a duration of 481 days after discovery. Its earliest spectrum, taken approximately 100 days after the explosion epoch, indicates the presence of a dense circumstellar medium, with which the supernova ejecta is interacting. This is supported by the slowly-evolving light curve. A notable feature in the spectrum of SN 2007rt is the presence of a broad He I 5875 line, not usually detected in type IIn supernovae. This may imply that the progenitor star has a high He/H ratio, having shed a significant portion of its hydrogen shell via mass-loss. An intermediate resolution spectrum reveals a narrow H(alpha) P-Cygni profile, the absorption component of which has a width of 128 km s (1). This slow velocity suggests that the progenitor of SN 2007rt recently underwent mass-loss with wind speeds comparable to the lower limits of those detected in luminous blue variables. Asymmetries in the line profiles of H and He at early phases bears some resemblance to double-peaked features observed in a number of Ib/c spectra. These asymmetries may be indicative of an asymmetric or bipolar outflow or alternatively dust formation in the fast expanding ejecta. In addition, the late time spectrum, at over 240 days post-explosion, shows clear evidence for the presence of newly formed dust.
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The symmetry energy coefficients, incompressibility, and single-particle and isovector potentials of clusterized dilute nuclear matter are calculated at different temperatures employing the S-matrix approach to the evaluation of the equation of state. Calculations have been extended to understand the aforesaid properties of homogeneous and clusterized supernova matter in the subnuclear density region. A comparison of the results in the S-matrix and mean-field approach reveals some subtle differences in the density and temperature region we explore.
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En el artículo de J. M. Vaquero, M. C. Gallego y J. M. Cobos se corrige la identificación del
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We discuss the association between the candidate magnetar CXOU J171405.7-381031 and the supernova remnant CTB 37B. The recent detection of the period derivative of the object allowed an estimation of a young characteristic age of only similar to 1000 yr. This value is too small to be compatible even with the minimum radius of the remnant being >= 10 pc, the value corresponding to the lower limit of the estimated distance of 10.2 +/- 3.5 kpc, unless the true distance happens to be even smaller than the lower limit. We argue that a consistent scenario for the remnant`s origin, in which the latter is powered by the energy injected by a young magnetar, is indeed more accurate to explain the young age, and demonstrates its non-standard (i.e. magnetar-driven) nature.
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Some observations of galaxies, and in particular dwarf galaxies, indicate a presence of cored density profiles in apparent contradiction with cusp profiles predicted by dark matter N-body simulations. We constructed an analytical model, using particle distribution functions (DFs), to show how a supernova (SN) explosion can transform a cusp density profile in a small-mass dark matter halo into a cored one. Considering the fact that an SN efficiently removes matter from the centre of the first haloes, we study the effect of mass removal through an SN perturbation in the DFs. We find that the transformation from a cusp into a cored profile occurs even for changes as small as 0.5 per cent of the total energy of the halo, which can be produced by the expulsion of matter caused by a single SN explosion.
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The rates of axion emission by nucleon-nucleon bremsstrahlung are calculated with the inclusion of the full momentum contribution from a nuclear one pion exchange (OPE) potential. The contributions of the neutron-neutron (nn), proton-proton (pp) and neutron-proton (np) processes in both the non-degenerate and degenerate limits are explicitly given. We find that the finite-momentum corrections to the emissivities are quantitatively significant for the non-degenerate regime and temperature-dependent, and should affect the existing axion mass hounds. The trend of these nuclear effects is to diminish the emissivities. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
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In this work, considering the impact of a supernova remnant (SNR) with a neutral magnetized cloud we derived analytically a set of conditions that are favourable for driving gravitational instability in the cloud and thus star formation. Using these conditions, we have built diagrams of the SNR radius, R(SNR), versus the initial cloud density, n(c), that constrain a domain in the parameter space where star formation is allowed. This work is an extension to previous study performed without considering magnetic fields (Melioli et al. 2006, hereafter Paper I). The diagrams are also tested with fully three-dimensional MHD radiative cooling simulations involving a SNR and a self-gravitating cloud and we find that the numerical analysis is consistent with the results predicted by the diagrams. While the inclusion of a homogeneous magnetic field approximately perpendicular to the impact velocity of the SNR with an intensity similar to 1 mu G within the cloud results only a small shrinking of the star formation zone in the diagram relative to that without magnetic field, a larger magnetic field (similar to 10 mu G) causes a significant shrinking, as expected. Though derived from simple analytical considerations these diagrams provide a useful tool for identifying sites where star formation could be triggered by the impact of a supernova blast wave. Applications of them to a few regions of our own Galaxy (e.g. the large CO shell in the direction of Cassiopeia, and the Edge Cloud 2 in the direction of the Scorpious constellation) have revealed that star formation in those sites could have been triggered by shock waves from SNRs for specific values of the initial neutral cloud density and the SNR radius. Finally, we have evaluated the effective star formation efficiency for this sort of interaction and found that it is generally smaller than the observed values in our own Galaxy (SFE similar to 0.01-0.3). This result is consistent with previous work in the literature and also suggests that the mechanism presently investigated, though very powerful to drive structure formation, supersonic turbulence and eventually, local star formation, does not seem to be sufficient to drive global star formation in normal star-forming galaxies, not even when the magnetic field in the neutral clouds is neglected.
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Models where the dark matter component of the Universe interacts with the dark energy field have been proposed as a solution to the cosmic coincidence problem, since in the attractor regime both dark energy and dark matter scale in the same way. In these models the mass of the cold dark matter particles is a function of the dark energy field responsible for the present acceleration of the Universe, and different scenarios can be parametrized by how the mass of the cold dark matter particles evolves with time. In this article we study the impact of a constant coupling delta between dark energy and dark matter on the determination of a redshift dependent dark energy equation of state w(DE)(z) and on the dark matter density today from SNIa data. We derive an analytical expression for the luminosity distance in this case. In particular, we show that the presence of such a coupling increases the tension between the cosmic microwave background data from the analysis of the shift parameter in models with constant w(DE) and SNIa data for realistic values of the present dark matter density fraction. Thus, an independent measurement of the present dark matter density can place constraints on models with interacting dark energy.
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We point out that solar neutrino oscillations with large mixing angle as evidenced in current solar neutrino data have a strong impact on strategies for diagnosing collapse-driven supernova (SN) through neutrino observations. Such oscillations induce a significant deformation of the energy spectra of neutrinos, thereby allowing us to obtain otherwise inaccessible features of SN neutrino spectra. We demonstrate that one can determine temperatures and luminosities of non-electron flavor neutrinos by observing (υ) over bar (e) from galactic SN in massive water Cherenkov detectors by the charged current reactions on protons. (C) 2002 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)