-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy pathconclusion.tex
145 lines (125 loc) · 16 KB
/
conclusion.tex
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
\chapter*{Заключение} % Заголовок
\addcontentsline{toc}{chapter}{Заключение} % Добавляем его в оглавление
Таким образом, в результате данной работы:
\begin{enumerate}
\item Исследован дрейф параметров KW со временем на протяжении более 20~лет непрерывных наблюдений,
что важно для анализа текущих данных KW и планирования будущих экспериментов
на основе сцинтилляционных детекторов.
Оценен порог срабатывания триггера KW, равный $\sim 3\times10^{-7}$--$10^{-6}$~эрг~см$^{-2}$,
в зависимости от временного масштаба и параметров спектра всплеска.
Благодаря положению KW в межпланетном пространстве со стабильным
фоном излучения и практически непрерывной записи скорости счёта гамма-квантов
(доля времени наблюдения KW, отнесённая ко всему времени работы, составляет
примерно 95\%), полученную в диссертации методику оценки чувствительности KW
можно использовать для получения верхних пределов потоков гамма-излучения
от транзиентных событий, наблюдаемых в других диапазонах длин волн, к примеру,
от взрывов сверхновых и всплесков гравитационных волн.
Результаты расчётов, проведённых соискателем, были использованы для оценки верхних
пределов на потоки гамма-излучения от близкой сверхновой SN~2011fe типа Ia в
галактике M101 на расстоянии 6.4~Мпк~\citep{Margutti_2012ApJ} и от источника гравитационных
волн GW150914 (готовится к публикации).
\item Для набора 1834 всплесков KW были вычислены длительности $T_{50}$ и $T_{90}$, жесткости
и спектральные задержки. Показано, что распределения
всплесков по $T_{50}$ и $T_{90}$ хорошо аппроксимируются двумя логнормальными
распределениями. Обнаружено, что параметры аппроксимации распределения $T_{50}$
более устойчивы к выбору порога поиска начала и конца всплеска, поэтому длительность
$T_{50}$ более предпочтительна для классификации всплесков. В качестве границы между
длинными и короткими всплесками была выбрана точка пересечения логнормальных компонент
для порога значимости $5\sigma$, $T_{50} = 0.6$~с.
Для последующего анализа выделен набор 296 коротких всплесков (с учётом кандидатов
в короткие гамма-всплески с продлённым излучением).
Аппроксимация распределения 1143 ярких всплесков KW на плоскости $\log T_{50}$--$\log \rmn{HR}_{32}$
набором гауссовых компонент методом expectation–maximization показала наличие двух
классов всплесков, коротких/жестких и длинных/мягких.
Добавление третьей компоненты даёт значимое улучшения аппроксимации, однако эта
компонента существенно перекрывается с компонентой, описывающей длинные всплески,
и не представляет физического смысла. Дополнительный довод в пользу использования
только двух классов всплесков связан с тем, что для описания распределений
по $T_{50}$ и $\rmn{HR}_{32}$ достаточно только двух компонент.
Сравнение классификаций на физические типы~I и~II с классификацией на основе
длительности, жесткости и спектральной задержки подтвердило, что всплески Типа~I
относятся к коротким/жестким всплескам с малой спектральной задержкой, а всплески
Типа~II, в основном,~--- длинные мягкие с заметной спектральной задержкой.
Сравнение распределений $\log T_{50}$--$\log \rmn{HR}_{32}$ в системе отсчёта наблюдателя
и в собственной системе отсчёта показывает, что различие в жесткости и длительности
всплесков типа~I и~II становится менее значимым, но сохраняется.
С учётом проведённого сравнения, события из набора 296 коротких всплесков
был отнесены к физическим типам на основе полученной аппроксимации
распределения $\log T_{50}$--$\log \rmn{HR}_{32}$.
Определено, что $\sim 70$\% всплесков имеют Тип~I,
$\sim 8$\% Тип~II и $\sim 12$\% имеют неопределённый тип (I или~II).
Доля коротких всплесков с продлённым излучением составляет $\sim 10$\%.
Среди начальных импульсов всплесков, отнесённых на основе морфологии временной
истории к коротким всплескам с продлённым излучением (EE), 21 (68\%) классифицированы как Тип~I
7 как неопределённый тип (I/II) и~3 как Тип~II.
\item Получена наиболее полная локализационная информация для 271 короткого
гамма-всплеска Конус-Винд. Для 254 всплесков были получены области локализации и
для 17 всплесков с точно известной локализацией, полученной инструментами с
возможностью построения изображений в жестком рентгеновском диапазоне, триангуляционные
кольца получены для проверки методики.
Методом триангуляции получены локализации 146 гамма-всплесков,
зарегистрированных \textit{Fermi}~(GBM) за период с 12 июля 2008~г. по 11 июля 2010~г.
Было установлено, что IPN-триангуляции существенно улучшают локализации всплесков
по сравнению с GBM, сокращая площадь области локализации всплеска в $\lesssim 180$~раз.
Описанная в диссертации методика триангуляции была успешно применена для
подтверждения оптических послесвечений, зарегистрированных системой телескопов
для поиска транзиетов Паломарской обсерватории.
\item Оценена чувствительность Конус-Винд и IPN, и получено
предельное расстояние регистрации гигантских вспышек (GF) от SGR схожих с GF от SGR~1806$-$20
равное $\sim 30$~Мпк. Показано, что менее интенсивные GF, сравнимые
с GF от SGR~1900+14 и SGR~0526$-$66 могут быть зарегистрированы IPN в галактиках
не далее $\approx 6$~Мпк.
Произведён поиск близких галактик, находящихся ближе 30~Мпк, в локализациях
коротких гамма-всплесков Конус-Винд. Были обнаружены только два всплеска, ранее
ассоциированые с группой галактик M81/M82 (GRB~051103) и галактикой Андромеды (GRB~070201),
локализации которых имеют малую вероятность случайного наложения на эти галактики ($\sim 1$\%).
Дополнительный поиск всплесков из скопления Девы не выявил возможных кандидатов в GF.
Получен верхний предел на частоту GF с энегрговыделением $Q \gtrsim 10^{46}$~эрг равный
$\sim 1 \times 10^{-4}$~год$^{-1}$~на~SGR, который предполагает
около одной GF с таким энерговыделением за время активности SGR, $10^3\textrm{--}10^5$~лет.
Этот предел был вычислен на основе наибольшего на 2014~г.
набора коротких всплесков и жестче, чем оценка ранее полученная в работе~\citep{Ofek_2007ApJ}.
Для GF, сопоставимых по энерговыделению со вспышкой 5 марта~1979~г. ($Q \lesssim 10^{45}$~эрг),
полученный верхний предел на порядок выше $(0.9\textrm{--}1.7)\times 10^{-3}$~год$^{-1}$~SGR$^{-1}$.
Что может быть интерпретировано, как возможность наблюдать более одной подобной GF за время жизни SGR.
Полученные верхние пределы содержат неопределённость в порядок величины, связанную с
неопределённостью галактической частоты вспышек CCSN, расстояния до SGR~1806$-$20 и
предельного расстояния детектирования IPN. Эти неопределённости не были учтены в работе~\citep{Ofek_2007ApJ}.
Определены галактики, которые являются наиболее вероятными источниками GF
из-за наибольшего оцененного количества SGR в этих галактиках. Это галактики
PGC047885, IC~0342, NGC~6946, NGC~5457 и NGC~5194, в дополнении к предложенным
в работе~\citep{Popov2006}.
\item Проведён спектральный анализа 293 коротких гамма-всплесков,
зарегистрированных в эксперименте Конус-Винд, этот набор составляет $\sim 15$\%
от полного числа всплесков, зарегистрированных за первые 15~лет работы инструмента.
Определены модели, наилучшим образом описывающие спектры всплесков и их параметры,
на основе чего оценена энергетика событий.
Среди 214 всплесков с многоканальными спектрами было обнаружено три
события, для описания которых необходима дополнительная степенная
спектральная компонента с фотонным индексом $\sim -2$. Эти всплески входят в 10\%
наиболее интенсивных событий из набора. Отношение энергетических потоков PL
компоненты к CPL находится в диапазоне от 0.03 для GRB20031214\_T366655 до
0.4 для GRB19980205\_T19785. Обнаруженная компонента может иметь ту же природу,
что и обнаруженная в GRB~081024B~\citep{Abdo_2010ApJ_712_558A} и
GRB~090510~\citep{Ackermann_2010ApJ_716_1178A} на основе данных \textit{Fermi}-GBM и~LAT.
Среди 21 короткого всплеска с EE, достаточно интенсивным
для проведения спектрального анализа, было обнаружено четыре события, у которых
спектр EE описывается степенной моделью с экспоненциальным завалом (CPL)
с достаточно высокой $E_\rmn{p} \sim 160$~кэВ--2.2~МэВ и начальный импульс
классифицирован как Тип~I. Этот результат даёт дополнительное свидетельство
в пользу наличия достаточно жесткого продлённого излучения у коротких гамма-всплесков.
Исследование соотношений $E_\rmn{p}$ с интегральным ($S$) и пиковым ($F_\rmn{peak}$)
энергетическим потоком (соотношения жесткость-интенсивность) показали, что:
(1)~Предполагаемая GF в галактике M31 является явным выбросом в распределении $E_\rmn{p}$--$F_\rmn{peak}$,
что подкрепляет свидетельства в пользу отличной от GRB природы этого события;
(2)~Всплески типов I и~II занимают практически не пересекающиеся области на диаграмме $E_\rmn{p}$--$S$.
Всплески типа~I образуют вытянутое распределение, которое, в среднем, подчиняется
соотношению $E_\rmn{p} \propto S^{1/2}$. Всплески типа II образуют небольшую группу событий
с низкой $E_\rmn{p}$, которая представляет собой малую часть распределения длинных всплесков.
На плоскости $E_\rmn{p}$--$F_\rmn{peak}$ всплески Типа~II продлевают корреляцию
жесткость-интенсивность в область низких $E_\rmn{p}$ и малых $F_\rmn{peak}$.
Приведены доводы в пользу того, что полученные для всплесков типов I и II из набора коротких
всплесков KW, что всплески Типа~I подчиняются
своему соотношению Амати на плоскости $E_\rmn{p,rest}$--$E_\rmn{iso}$.
\end{enumerate}
\clearpage