Modelagem multiespectral da região de acréscimo de polares

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Karleyne Medeiros Gomes da Silva
• Orientador(a): Cláudia Vilega Rodrigues
• Banca de defesa: Deonísio Cieslinski, João Braga, Marcos Perez Dias, Raimundo Lopes de Oliveira Filho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
• País: BR
• Resumo em Inglês: This thesis focuses on the accretion-induced emission from polars, a sub-class of the magnetic cataclysmic variables. Most of the observed flux of these systems, from the optical to hard X-ray energies, comes from the so called post-shock region: a small part of the accretion column near the white dwarf surface. The main radiative processes are cyclotron and bremsstrahlung. Our group has previously developed codes to calculate the cyclotron emission from the post-shock region and to adjust a model to a set of observational data. The code is called CYCLOPS: an acronysms for \textit{cyclotron emission of polars}. This co de adopts a 3D-representation of the accretion column and white-dwarf and calculates the cyclotron emission from inhomogeneous post-shock region: the temperature, density and magnetic field are not constant along the post-shock region. In this thesis, we included in CYCLOPS the bremsstrahlung emission process of the post-shock region and photoabsorption of the pre-shock region, the main radiative processes in high energies. We also implemented the simultaneous fitting of optical and X-ray data. We show that self-eclipse and absorption by the pre-shock region configurations have distinct signatures on the X-ray spectra using simulated phase-resolved spectra. We applied the new version of CYCLOPS to CP Tuc optical and X-ray data. Although we were able to reasonably fit the CP Tuc optical data to cases of absorption and self-eclipse, we were only able to reproduce the X-ray orbital modulation after considering the absorption in the pre-shock region. Specifically, we were unable to reproduce the X-ray observations in the self-eclipse case. We found that the primary emitting region in CP Tuc is located near the rotation pole that approximately points to the observer.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.14.14.13

Esta tese concentra-se na emissão induzida pelo acréscimo que ocorre em polares, uma sub classe das variáveis cataclísmicas. Esses sistemas binários de curto período orbital são compostos por uma anã vermelha que transfere suas camadas externas via transbordamento do Lóbulo de Roche para uma anã branca. A maior parte do fluxo observado em polares, desde o óptico até os raios X, vem de uma pequena região na base de uma coluna de acréscimo próxima a superfície da anã branca: a região pós-choque. Os principais processos radiativos que ocorrem nessa região são a emissão ciclotrônica e a emissão bremsstrahlung. Nosso grupo desenvolveu um código para a modelagem da emissão ciclotrônica chamado CYCLOPS: um acronismo para \textit{cyclotron emission of polars}. O código é baseado em uma região emissora 3D e permite o cálculo do transporte radiativo considerando os parâmetros físicos - densidade, temperatura e campo magnético - não homogêneos ao longo da região. A estrutura de densidades e temperaturas é considerada. Nesta tese, realizamos alterações no código CYCLOPS para que este realize a modelagem de curvas de luz e espectros em raios X simultaneamente com curvas de luz e polarização do óptico. Para isso, foi incluída a emissão \textit{bremsstrahlung} na região pós-choque. Também incluímos no código a fotoabsorção da região pré-choque determinada a partir de sua geometria, algo que na literatura é obtido a partir do ajuste arbitrário dos espectros em raios X. Nós mostramos que configurações onde existem auto-eclipses e absorção pelo material da região pré-choque apresentam assinaturas distintas em espectros de raios X simulados resolvidos em fase orbital. Nós aplicamos a nova versão do CYCLOPS para a polar CP Tuc utilizando dados do óptico e em raios X. A análise demonstrou que é necessária a modelagem simultânea dos dados no óptico e em raios X para uma correta representação da geometria do sistema. Embora seja possível modelar os dados ópticos de CP Tuc tanto em um cenário de auto-eclipse quanto de absorção pela região pré-choque, nós conseguimos reproduzir a dependência em fase dos espectros em raios X com modelos que apresentam absorção. Especificamente, não foi possível reproduzir a dependência em fase com os modelos de auto-eclipse. Nós encontramos que CP Tuc tem uma região pós-choque próxima ao eixo de rotação e que é vista pelo observador de cima.