562 resultados para Galaxies barrées
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We analyze four extreme AGN transients to explore the possibility that they are caused by rare, high-amplitude microlensing events. These previously unknown type-I AGN are located in the redshift range 0.6-1.1 and show changes of > 1.5 magnitudes in the g-band on a timescale of ~years. Multi-epoch optical spectroscopy, from the William Herschel Telescope, shows clear differential variability in the broad line fluxes with respect to the continuum changes and also evolution in the line profiles. In two cases a simple point-source, point-lens microlensing model provides an excellent match to the long-term variability seen in these objects. For both models the parameter constraints are consistent with the microlensing being due to an intervening stellar mass object but as yet there is no confirmation of the presence of an intervening galaxy. The models predict a peak amplification of 10.3/13.5 and an Einstein timescale of 7.5/10.8 years respectively. In one case the data also allow constraints on the size of the CIII] emitting region, with some simplifying assumptions, to to be ~1.0-6.5 light-days and a lower limit on the size of the MgII emitting region to be > 9 light-days (half-light radii). This CIII] radius is perhaps surprisingly small. In the remaining two objects there is spectroscopic evidence for an intervening absorber but the extra structure seen in the lightcurves requires a more complex lensing scenario to adequately explain.
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Modelling of massive stars and supernovae (SNe) plays a crucial role in understanding galaxies. From this modelling we can derive fundamental constraints on stellar evolution, mass-loss processes, mixing, and the products of nucleosynthesis. Proper account must be taken of all important processes that populate and depopulate the levels (collisional excitation, de-excitation, ionization, recombination, photoionization, bound–bound processes). For the analysis of Type Ia SNe and core collapse SNe (Types Ib, Ic and II) Fe group elements are particularly important. Unfortunately little data is currently available and most noticeably absent are the photoionization cross-sections for the Fe-peaks which have high abundances in SNe. Important interactions for both photoionization and electron-impact excitation are calculated using the relativistic Dirac atomic R-matrix codes (DARC) for low-ionization stages of Cobalt. All results are calculated up to photon energies of 45 eV and electron energies up to 20 eV. The wavefunction representation of Co III has been generated using GRASP0 by including the dominant 3d7, 3d6[4s, 4p], 3p43d9 and 3p63d9 configurations, resulting in 292 fine structure levels. Electron-impact collision strengths and Maxwellian averaged effective collision strengths across a wide range of astrophysically relevant temperatures are computed for Co III. In addition, statistically weighted level-resolved ground and metastable photoionization cross-sections are presented for Co II and compared directly with existing work.
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Collisionless shocks, that is shocks mediated by electromagnetic processes, are customary in space physics and in astrophysics. They are to be found in a great variety of objects and environments: magnetospheric and heliospheric shocks, supernova remnants, pulsar winds and their nebulæ, active galactic nuclei, gamma-ray bursts and clusters of galaxies shock waves. Collisionless shock microphysics enters at different stages of shock formation, shock dynamics and particle energization and/or acceleration. It turns out that the shock phenomenon is a multi-scale non-linear problem in time and space. It is complexified by the impact due to high-energy cosmic rays in astrophysical environments. This review adresses the physics of shock formation, shock dynamics and particle acceleration based on a close examination of available multi-wavelength or in situ observations, analytical and numerical developments. A particular emphasis is made on the different instabilities triggered during the shock formation and in association with particle acceleration processes with regards to the properties of the background upstream medium. It appears that among the most important parameters the background magnetic field through the magnetization and its obliquity is the dominant one. The shock velocity that can reach relativistic speeds has also a strong impact over the development of the micro-instabilities and the fate of particle acceleration. Recent developments of laboratory shock experiments has started to bring some new insights in the physics of space plasma and astrophysical shock waves. A special section is dedicated to new laser plasma experiments probing shock physics.
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Dans la région de Trois-Rivières (Québec, Canada), plus de 1 000 bâtiments résidentiels et commerciaux montrent de graves problèmes de détérioration du béton. Les problèmes de détérioration sont liés à l’oxydation des sulfures de fer incorporés dans le granulat utilisé pour la confection du béton. Ce projet de doctorat vise à mieux comprendre les mécanismes responsables de la détérioration de béton incorporant des granulats contenant des sulfures de fer, et ce afin de développer une méthodologie pour évaluer efficacement la réactivité potentielle de ce type de granulats. Un examen pétrographique détaillé de carottes de béton extraites de fondations résidentielles montrant différents degré d’endommagement a été réalisé. Le granulat problématique contenant des sulfures de fer a été identifié comme un gabbro à hypersthène incorporant différentes proportions (selon les différentes localisations dans les deux carrières d’origine) de pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite et pentlandite. Les produits de réaction secondaires observés dans les échantillons dégradés comprennent des formes minérales de "rouille", gypse, ettringite et thaumasite. Ces observations ont permis de déterminer qu’en présence d’eau et d’oxygène, la pyrrhotite s’oxyde pour former des oxyhydroxides de fer et de l’acide sulfurique qui provoquent une attaque aux sulfates dans le béton. Tout d’abord, la fiabilité de l’approche chimique proposée dans la norme européenne NF EN 12 620, qui consiste à mesurer la teneur en soufre total (ST,% en masse) dans le granulat pour détecter la présence (ou non) de sulfures de fer, a été évaluée de façon critique. Environ 50% (21/43) des granulats testés, représentant une variété de types de roches/lithologies, a montré une ST > 0,10%, montrant qu’une proportion importante de types de roches ne contient pas une quantité notable de sulfure, qui, pour la plupart d’entre eux, sont susceptibles d’être inoffensifs dans le béton. Ces types de roches/granulats nécessiteraient toutefois d’autres tests pour identifier la présence potentielle de pyrrhotite compte tenu de la limite de ST de 0,10 % proposée dans les normes européennes. Basé sur une revue exhaustive de la littérature et de nombreuses analyses de laboratoire, un test accéléré d’expansion sur barres de mortier divisé en deux phases a ensuite été développé pour reproduire, en laboratoire, les mécanismes de détérioration observés à Trois-Rivières. Le test consiste en un conditionnement de 90 jours à 80°C/80% RH, avec 2 cycles de mouillage de trois heures chacun, par semaine, dans une solution d’hypochlorite de sodium (eau de javel) à 6% (Phase I), suivi d’une période pouvant atteindre 90 jours de conditionnement à 4°C/100 % HR (Phase II). Les granulats ayant un potentiel d’oxydation ont présenté une expansion de 0,10 % au cours de la Phase I, tandis que la formation potentielle de thaumasite est détectée par le regain rapide de l’expansion suivi par la destruction des échantillons durant la Phase II. Un test de consommation d’oxygène a également été modifié à partir d’un test de Drainage Minier Acide, afin d’évaluer quantitativement le potentiel d’oxydation des sulfures de fer incorporés dans les granulats à béton. Cette technique mesure le taux de consommation d’oxygène dans la partie supérieure d’un cylindre fermé contenant une couche de matériau compacté afin de déterminer son potentiel d’oxydation. Des paramètres optimisés pour évaluer le potentiel d’oxydation des granulats comprennent une taille de particule inférieure à 150 μm, saturation à 40 %, un rapport de 10 cm d’épaisseur de granulat par 10 cm de dégagement et trois heures d’essai à 22ᵒC. Les résultats obtenus montrent que le test est capable de discriminer les granulats contenant des sulfures de fer des granulats de contrôle (sans sulfures de fer) avec un seuil limite fixé à 5% d’oxygène consommé. Finalement, un protocole d’évaluation capable d’estimer les effets néfastes potentiels des granulats à béton incorporant des sulfures de fer a été proposé. Le protocole est divisé en 3 grandes phases: (1) mesure de la teneur en soufre total, (2) évaluation de la consommation d’oxygène, et (3) un test accéléré d’expansion sur barres de mortier. Des limites provisoires sont proposées pour chaque phase du protocole, qui doivent être encore validées par la mise à l’essai d’un plus large éventail de granulats.
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Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08
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Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08
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L’arrivée du spectromètre imageur à transformée de Fourier SITELLE au télescope Canada-France-Hawaï souligne la nécessité d’un calculateur de temps d’exposition permettant aux utilisateurs de l’instrument de planifier leurs observations et leurs demandes de temps de télescope. Une grande partie de mon projet est ainsi le développement d’un code de simulation capable de reproduire les résultats de SITELLE et de son prédecesseur SpIOMM, installé à l’Observatoire du Mont-Mégantic. La précision des simulations est confirmée par une comparaison avec des données SpIOMM et les premières observations de SITELLE. La seconde partie de mon projet consiste en une analyse spectrale de données observationelles. Prenant avantage du grand champ de vue de SpIOMM, les caractéristiques du gaz ionisé (vitesse radiale et intensité) sont étudiées pour l’ensemble de la paire de galaxies en interaction Arp 72. La courbe de rotation dans le visible ainsi que le gradient de métallicité de NGC 5996, la galaxie principale d’Arp 72, sont obtenues ici pour la première fois. La galaxie spirale NGC 7320 est également étudiée à partir d’observations faites à la fois avec SpIOMM et SITELLE.
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Le dimensionnement basé sur la performance (DBP), dans une approche déterministe, caractérise les objectifs de performance par rapport aux niveaux de performance souhaités. Les objectifs de performance sont alors associés à l'état d'endommagement et au niveau de risque sismique établis. Malgré cette approche rationnelle, son application est encore difficile. De ce fait, des outils fiables pour la capture de l'évolution, de la distribution et de la quantification de l'endommagement sont nécessaires. De plus, tous les phénomènes liés à la non-linéarité (matériaux et déformations) doivent également être pris en considération. Ainsi, cette recherche montre comment la mécanique de l'endommagement pourrait contribuer à résoudre cette problématique avec une adaptation de la théorie du champ de compression modifiée et d'autres théories complémentaires. La formulation proposée adaptée pour des charges monotones, cycliques et de type pushover permet de considérer les effets non linéaires liés au cisaillement couplé avec les mécanismes de flexion et de charge axiale. Cette formulation est spécialement appliquée à l'analyse non linéaire des éléments structuraux en béton soumis aux effets de cisaillement non égligeables. Cette nouvelle approche mise en œuvre dans EfiCoS (programme d'éléments finis basé sur la mécanique de l'endommagement), y compris les critères de modélisation, sont également présentés ici. Des calibrations de cette nouvelle approche en comparant les prédictions avec des données expérimentales ont été réalisées pour les murs de refend en béton armé ainsi que pour des poutres et des piliers de pont où les effets de cisaillement doivent être pris en considération. Cette nouvelle version améliorée du logiciel EFiCoS a démontrée être capable d'évaluer avec précision les paramètres associés à la performance globale tels que les déplacements, la résistance du système, les effets liés à la réponse cyclique et la quantification, l'évolution et la distribution de l'endommagement. Des résultats remarquables ont également été obtenus en référence à la détection appropriée des états limites d'ingénierie tels que la fissuration, les déformations unitaires, l'éclatement de l'enrobage, l'écrasement du noyau, la plastification locale des barres d'armature et la dégradation du système, entre autres. Comme un outil pratique d'application du DBP, des relations entre les indices d'endommagement prédits et les niveaux de performance ont été obtenus et exprimés sous forme de graphiques et de tableaux. Ces graphiques ont été développés en fonction du déplacement relatif et de la ductilité de déplacement. Un tableau particulier a été développé pour relier les états limites d'ingénierie, l'endommagement, le déplacement relatif et les niveaux de performance traditionnels. Les résultats ont démontré une excellente correspondance avec les données expérimentales, faisant de la formulation proposée et de la nouvelle version d'EfiCoS des outils puissants pour l'application de la méthodologie du DBP, dans une approche déterministe.
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Cette thèse propose de développer des mécanismes déployables pour applications spatiales ainsi que des modes d’actionnement permettant leur déploiement et le contrôle de l’orientation en orbite de l’engin spatial les supportant. L’objectif étant de permettre le déploiement de surfaces larges pour des panneaux solaires, coupoles de télécommunication ou sections de station spatiale, une géométrie plane simple en triangle est retenue afin de pouvoir être assemblée en différents types de surfaces. Les configurations à membrures rigides proposées dans la littérature pour le déploiement de solides symétriques sont optimisées et adaptées à l’expansion d’une géométrie ouverte, telle une coupole. L’optimisation permet d’atteindre un ratio d’expansion plan pour une seule unité de plus de 5, mais présente des instabilités lors de l’actionnement d’un prototype. Le principe de transmission du mouvement d’un étage à l’autre du mécanisme est revu afin de diminuer la sensibilité des performances du mécanisme à la géométrie de ses membrures internes. Le nouveau modèle, basé sur des courroies crantées, permet d’atteindre des ratios d’expansion plans supérieurs à 20 dans certaines configurations. L’effet des principaux facteurs géométriques de conception est étudié afin d’obtenir une relation simple d’optimisation du mécanisme plan pour adapter ce dernier à différents contextes d’applications. La géométrie identique des faces triangulaires de chaque surface déployée permet aussi l’empilement de ces faces pour augmenter la compacité du mécanisme. Une articulation spécialisée est conçue afin de permettre le dépliage des faces puis leur déploiement successivement. Le déploiement de grandes surfaces ne se fait pas sans influencer lourdement l’orientation et potentiellement la trajectoire de l’engin spatial, aussi, différentes stratégies de contrôle de l’orientation novatrices sont proposées. Afin de tirer profit d’une grande surface, l’actionnement par masses ponctuelles en périphérie du mécanisme est présentée, ses équations dynamiques sont dérivées et simulées pour en observer les performances. Celles-ci démontrent le potentiel de cette stratégie de réorientation, sans obstruction de l’espace central du satellite de base, mais les performances restent en deçà de l’effet d’une roue d’inertie de masse équivalente. Une stratégie d’actionnement redondant par roue d’inertie est alors présentée pour différents niveaux de complexité de mécanismes dont toutes les articulations sont passives, c’est-à-dire non actionnées. Un mécanisme à quatre barres plan est simulé en boucle fermée avec un contrôleur simple pour valider le contrôle d’un mécanisme ciseau commun. Ces résultats sont étendus à la dérivation des équations dynamiques d’un mécanisme sphérique à quatre barres, qui démontre le potentiel de l’actionnement par roue d’inertie pour le contrôle de la configuration et de l’orientation spatiale d’un tel mécanisme. Un prototype à deux corps ayant chacun une roue d’inertie et une seule articulation passive les reliant est réalisé et contrôlé grâce à un suivi par caméra des modules. Le banc d’essai est détaillé, ainsi que les défis que l’élimination des forces externes ont représenté dans sa conception. Les résultats montrent que le système est contrôlable en orientation et en configuration. La thèse se termine par une étude de cas pour l’application des principaux systèmes développés dans cette recherche. La collecte de débris orbitaux de petite et moyenne taille est présentée comme un problème n’ayant pas encore eu de solution adéquate et posant un réel danger aux missions spatiales à venir. L’unité déployable triangulaire entraînée par courroies est dupliquée de manière à former une coupole de plusieurs centaines de mètres de diamètre et est proposée comme solution pour capturer et ralentir ces catégories de débris. Les paramètres d’une mission à cette fin sont détaillés, ainsi que le potentiel de réorientation que les roues d’inertie permettent en plus du contrôle de son déploiement. Près de 2000 débris pourraient être retirés en moins d’un an en orbite basse à 819 km d’altitude.
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This paper aims to provide aperture corrections for emission lines in a sample of spiral galaxies from the Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey (CALIFA) database. In particular, we explore the behavior of the log([O III] λ5007/Hβ)/([N II] λ6583/Hα) (O3N2) and log[N II] lambda 6583/Hα (N2) flux ratios since they are closely connected to different empirical calibrations of the oxygen abundances in star-forming galaxies. We compute the median growth curves of Hα, Hα/Hβ, O3N2, and N-2 up to 2.5R(50) and 1.5 disk R-eff. These distances cover most of the optical spatial extent of the CALIFA galaxies. The growth curves simulate the effect of observing galaxies through apertures of varying radii. We split these growth curves by morphological types and stellar masses to check if there is any dependence on these properties. The median growth curve of the Hα flux shows a monotonous increase with radius with no strong dependence on galaxy inclination, morphological type, and stellar mass. The median growth curve of the Hα/HβH ratio monotonically decreases from the center toward larger radii, showing for small apertures a maximum value of ≈10% larger than the integrated one. It does not show any dependence on inclination, morphological type, and stellar mass. The median growth curve of N-2 shows a similar behavior, decreasing from the center toward larger radii. No strong dependence is seen on the inclination, morphological type, and stellar mass. Finally, the median growth curve of O3N2 increases monotonically with radius, and it does not show dependence on the inclination. However, at small radii it shows systematically higher values for galaxies of earlier morphological types and for high stellar mass galaxies. Applying our aperture corrections to a sample of galaxies from the SDSS survey at 0.02 ≤ z ≤ 0.3 shows that the average difference between fiber-based and aperture-corrected oxygen abundances, for different galaxy stellar mass and redshift ranges, reaches typically to ≈11%, depending on the abundance calibration used. This average difference is found to be systematically biased, though still within the typical uncertainties of oxygen abundances derived from empirical calibrations. Caution must be exercised when using observations of galaxies for small radii (e.g., below 0.5 R_eff) given the high dispersion shown around the median growth curves. Thus, the application of these median aperture corrections to derive abundances for individual galaxies is not recommended when their fluxes come from radii much smaller than either R_50 or R_eff.
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Data collected by the Pierre Auger Observatory through 31 August 2007 showed evidence for anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above the Greisen-Zatsepin-Kuz'min energy threshold, 6 x 10(19) eV. The anisotropy was measured by the fraction of arrival directions that are less than 3.1 degrees from the position of an active galactic nucleus within 75 Mpc (using the Veron-Cetty and Veron 12th catalog). An updated measurement of this fraction is reported here using the arrival directions of cosmic rays recorded above the same energy threshold through 31 December 2009. The number of arrival directions has increased from 27 to 69, allowing a more precise measurement. The correlating fraction is (38(-6)(+7))%, compared with 21% expected for isotropic cosmic rays. This is down from the early estimate of (69-(+11)(13))%. The enlarged set of arrival directions is examined also in relation to other populations of nearby extragalactic objects: galaxies in the 2 Microns All Sky Survey and active galactic nuclei detected in hard X-rays by the Swift Burst Alert Telescope. A celestial region around the position of the radiogalaxy Cen A has the largest excess of arrival directions relative to isotropic expectations. The 2-point autocorrelation function is shown for the enlarged set of arrival directions and compared to the isotropic expectation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Ɣ-ray bursts (GRBs) are the Universe's most luminous transient events. Since the discovery of GRBs was announced in 1973, efforts have been ongoing to obtain data over a broader range of the electromagnetic spectrum at the earliest possible times following the initial detection. The discovery of the theorized ``afterglow'' emission in radio through X-ray bands in the late 1990s confirmed the cosmological nature of these events. At present, GRB afterglows are among the best probes of the early Universe (z ≳ 9). In addition to informing theories about GRBs themselves, observations of afterglows probe the circum-burst medium (CBM), properties of the host galaxies and the progress of cosmic reionization. To explore the early-time variability of afterglows, I have developed a generalized analysis framework which models near-infrared (NIR), optical, ultra-violet (UV) and X-ray light curves without assuming an underlying model. These fits are then used to construct the spectral energy distribution (SED) of afterglows at arbitrary times within the observed window. Physical models are then used to explore the evolution of the SED parameter space with time. I demonstrate that this framework produces evidence of the photodestruction of dust in the CBM of GRB 120119A, similar to the findings from a previous study of this afterglow. The framework is additionally applied to the afterglows of GRB 140419A and GRB 080607. In these cases the evolution of the SEDs appears consistent with the standard fireball model. Having introduced the scientific motivations for early-time observations, I introduce the Rapid Infrared Imager-Spectrometer (RIMAS). Once commissioned on the 4.3 meter Discovery Channel Telescope (DCT), RIMAS will be used to study the afterglows of GRBs through photometric and spectroscopic observations beginning within minutes of the initial burst. The instrument will operate in the NIR, from 0.97 μm to 2.37 μm, permitting the detection of very high redshift (z ≳ 7) afterglows which are attenuated at shorter wavelengths by Lyman-ɑ absorption in the intergalactic medium (IGM). A majority of my graduate work has been spent designing and aligning RIMAS's cryogenic (~80 K) optical systems. Design efforts have included an original camera used to image the field surrounding spectroscopic slits, tolerancing and optimizing all of the instrument's optics, thermal modeling of optomechanical systems, and modeling the diffraction efficiencies for some of the dispersive elements. To align the cryogenic optics, I developed a procedure that was successfully used for a majority of the instrument's sub-assemblies. My work on this cryogenic instrument has necessitated experimental and computational projects to design and validate designs of several subsystems. Two of these projects describe simple and effective measurements of optomechanical components in vacuum and at cryogenic temperatures using an 8-bit CCD camera. Models of heat transfer via electrical harnesses used to provide current to motors located within the cryostat are also presented.
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Scale ca. 1:11,800.
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Cosmic X-ray background synthesis models (Gilli 2007) require a significant fraction of obscured AGN, some of which are expected to be heavily obscured (Compton-thick), but the number density of observationally found obscured sources is still an open issue (Vignali 2010, 2014). This thesis work takes advantage of recent NuSTAR data and is based on a multiwavelength research approach. Gruppioni et al. 2016 compared the AGN bolometric luminosity, for a sample of local 12 micron Seyfert galaxies, derived from the SED decomposition to the same quantity obtained by the 2-10 keV luminosity (IPAC-NED). A difference up to two orders of magnitude resulted between these quantities for some sources. Thus, the intrinsic X-ray luminosity obtained correcting for the obscuration may be underestimated. In this thesis we have tested this hypothesis by re-analysing the X-ray spectra of three of the sources (UGC05101, NGC1194 and NGC3079), for which observations from NuSTAR and Chandra and/or XMM-Newton were available. This is meant to extend our analysis to energies above 10 keV and thus estimate the AGN column density as reliable as possible. For spectral fitting we made use of both the commonly used XSPEC package and the two very recent MYtorus and BNtorus physical models. The available wide bandpass allowed us to achieve new and more solid insights into the X-ray spectral properties of these sources. The measured absorption column densities are highly suggestive of heavy obscuration. Once corrected the X-ray AGN luminosity for the obscuration estimated through our spectral analysis, we compared the L(X) values in the 2-10 keV band with those derived from the MIR band, by means of the relation by Gandhi, 2009. As expected, the values derived from this relation are in good agreement with those we measured, indicating that the column densities were underestimated in the previous literature works.
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The velocity function (VF) is a fundamental observable statistic of the galaxy population that is similar to the luminosity function in importance, but much more difficult to measure. In this work we present the first directly measured circular VF that is representative between 60 < v_circ < 320 km s^-1 for galaxies of all morphological types at a given rotation velocity. For the low-mass galaxy population (60 < v_circ < 170 km s^-1), we use the HI Parkes All Sky Survey VF. For the massive galaxy population (170 < v_circ < 320 km s^-1), we use stellar circular velocities from the Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey (CALIFA). In earlier work we obtained the measurements of circular velocity at the 80% light radius for 226 galaxies and demonstrated that the CALIFA sample can produce volume-corrected galaxy distribution functions. The CALIFA VF includes homogeneous velocity measurements of both late and early-type rotation-supported galaxies and has the crucial advantage of not missing gas-poor massive ellipticals that HI surveys are blind to. We show that both VFs can be combined in a seamless manner, as their ranges of validity overlap. The resulting observed VF is compared to VFs derived from cosmological simulations of the z = 0 galaxy population. We find that dark-matter-only simulations show a strong mismatch with the observed VF. Hydrodynamic simulations fare better, but still do not fully reproduce observations.