Agujeros negros de masa estelar en el Universo temprano

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2018-03-16

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

REIONIZACION - BINARIAS DE RAYOS X - MICROCUASARES - JETS - METALICIDAD - REIONIZATION - X-RAY BINARIES - MICROQUASARS - JETS - METALLICITY

Descripción:

Aproximadamente ~ 0.4 Myr después del Big Bang, el Universo se enfrió permitiendo la formaciónde hidrógeno neutro en el medio intergaláctico. Sin embargo, ~1 Gyr después del Big Bang, luego dela formación de las primeras galaxias, el medio intergaláctico se encontraba nuevamente ionizado. Lanaturaleza de las fuentes que proveyeron la energía necesaria para reionizar el Universo es aún temade debate. A pesar de que se atribuye a los fotones ultravioleta emitidos por las primeras poblacionesestelares la mayor parte de la reionización, se ha propuesto que la radiación X emitida por las binariasde rayos X de alta masa (HMXBs) podría haber contribuido a la ionización y al calentamiento delmedio a gran escala. La importancia del efecto de estas fuentes en el Universo primordial dependedel tamaño de las poblaciones, de las características de la emisión y de su interacción con el mediocircundante. En este contexto, en la presente Tesis analizamos el supuesto incremento en el número y la luminosidadde las binarias de rayos X de alta masa en galaxias de baja metalicidad. Para corroborar estahipótesis, compilamos de la literatura una muestra observacional del tamaño y la luminosidad en X depoblaciones de HMXBs en galaxias cercanas, con estimaciones de metalicidad y tasa de formación estelar. Mediante inferencia bayesiana ajustamos modelos de la dependencia en la metalicidad del tamañoy la luminosidad de estas poblaciones. Concluimos que las HMXBs son típicamente diez veces másnumerosas por unidad de tasa de formación estelar en galaxias de baja metalicidad (12+log(O/H)~≤8,que equivale a~≤20% solar) que en galaxias con metalicidad solar. La dependencia de la luminosidadde las HMXBs en la metalicidad es pequeña comparada con la del tamaño de la población. Estosresultados refuerzan la necesidad de considerar el feedback en forma de rayos X y flujos de materia deestas fuentes energéticas en el Universo temprano. Algunas binarias de rayos X, conocidas como microcuásares (MQs) expulsan chorros colimados demateria relativista (jets) que interactúan con el medio circundante. En esta Tesis exploramos la contribuciónde los electrones acelerados en los jets de microcuásares al calentamiento y la ionización delmedio intergaláctico durante la Época de Reionización. Desarollamos simulaciones tipo Monte Carlode la propagación y deposición de energía de dichos electrones en su trayectoria a través del medio,y encontramos que los MQs contribuyen significativamente al calentamiento del medio intergalácticopero que solo ionizan cerca de las galaxias. Su efecto al calentamiento es del mismo orden de magnitudque el de los rayos cósmicos acelerados en supernovas.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6294_Douna