Kabuk tipi galaktik süpernova kalıntılarının X-ışını analizi

Sinkrotron X-ışınlarının gözlemi, genç süpernova kalıntılarında (SNK) kozmik ışın ivmelendirilmesini incelemek için kullanışlı bir yoldur. Sinkrotron ışınımının X-ışını bandında tayfsal uyarlaması, bize kozmik ışın ivmelendirme mekanizması hakkında bilgi verir. Son zamanlarda,Galaktik kozmik ışın ivmelenmesinin nedeni genel olarak SNK şoklarına dayandırılmıştır. Bu tezde, SNK'lerde PeVatron (1015 eV) enerjilerinin aranmasına ve bu enerjilerin fiziksel süreçlerinin anlaşılmasına katkı sağlanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, XMM-Newton ve Chandra Gözlem Uyduları kullanılarak tanınmış Galaktik kabuk tipi SNK'lerin (Cas A, RCW 86, RX J1713.7−3946, SN 1006 ve Vela Jr.) şoklarında X-ışını bandını kullanarak küçük ölçekli alanların sistematik olarak tayfsal incelenmesinin sonuçları sunulmaktadır. Bu beş kalıntıda hedeflenen farklı alanlardan gelen X-ışını spektrumu elde edilerek, termal olmayan X-ışını emisyonunun kozmik ışını ivmelendirme özellikleriyle olan ilgisi araştırılmıştır. Hedeflenen bütün alanlar, sinkrotron X-ışını emisyonuna sahiptir ve her bir hedef için PeVatron enerjilerini araştırmayı sağlayan ivmelendirilmiş elektronların ve protonların maksimum enerjileri (Emax,e veEmax,p) hesaplanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, her bir SNK'nin arkaplan ışıması çıkarılmış spektrumu, termal ve termal olmayan spektral modellerin (örn.;srcut,power-law,cutoffpl,vnei) kombinasyonları kullanılarak modellenmiştir. SNK'ler gibi yaygın nesneleri, tayfsal sonuçlar üzerinde etkili olabileceğinden doğru bir şekilde modellenmiş arkaplan ışımasıyla analiz etmek önemlidir. SNK'nin bulunduğu ortam (örn., Galaktik düzlemdeki konumu), Kozmik X-ışını Arkaplanı, Galaktik Düzlem X-ışını Emisyonu ya da Önalan Işıması gibi ışımaların değerlendirmesinde kilit noktasıdır. Azalma frekansı veya kesme enerjisi gibi parametreler, Emax,e ve Emax,p'nin güvenilir değerlerini hesaplamak için doğru bir şekilde modellenmiş arkaplan spektrumlarını gerektirir. Bu yüzden, parçacıkların maksimum enerjilerini doğru olarak hesaplayabilmek için bu tezde arkaplan ışıması modellemesi ilk olarak yoğunlaşılan noktadır. Kısaca belirtmek gerekirse, hassas parametrelerle sinkrotron emisyonunun karakterize edilebilmesi için arkaplan ışımasının spektrumunun analizi kritik bir noktadır. Bu işlem, şok hızlarını, kesme frekanslarını ve özellikle PeVatron enerjilerini aranabilir hâle getirmek için hızlandırılmış parçacıkların maksimum enerjilerini hesaplamak için gereklidir. Buna ek olarak, bu hesaplamalar sırasında, uygun sinkrotron modellerini seçebilmek için manyetik alan değeri önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, Cas A ve Vela Jr. kalıntılarının PeVatron enerjisine sahip emisyon bölgeleri içerdikleri bulunmuştur.Ancak, mevcut sinkrotron modellerinin tekrar test edilmesi ve iyileştirilmesi gerektiğinden bu sonuçlar daha güvenilir analiz yöntemleri gerektirmektedir.Bu koşullar altında, bahsedilen parametrelerin hepsi, kabuk tipi SNK'lerin termal olmayan özelliklerini belirlenmesine yönelik arkaplan ışıması modelleme yöntemi ile güvenilir şekilde aranabilir.