Doutorado: Explorando Sagitário A* em raios gama com o Telescópio Fermi LAT

Data: 
18/05/2021 - 14:00
Local: 
Transmissão online


Defesa de tese de doutorado
Aluno: Fabio Muffo Cafardo
Programa: Astronomia
Título: “Explorando Sagitário A* em raios gama com o Telescópio Fermi LAT”

Comissão Julgadora:
1- Prof. Dr. Rodrigo Nemmen da Silva - IAG/USP – por videoconferência
2- Prof. Dr. Gastao Cesar Bierrenbach Lima Neto – IAG/USP – por videoconferência
3- Prof. Dr. Eduardo Serra Cypriano – IAG/USP – por videoconferência
4- Prof. Dr. Aion da Escossia Melo Viana – IFSC/USP – por videoconferência
5- Prof. Dr. John Hewitt - University of North Florida – por videoconferência
6- Profa. Dra. Regina Caputo - NASA Goddard Space Flight Center – por videoconferência
 
 
 
Resumo:
Sagitário A* – o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia já foi identificado na maior parte do espectro eletromagnético, de rádio a raios X. Em raios gama, se observa emissão difusa ao redor de Sagitário A* e uma fonte pontual foi detectada coincidindo com a posição do buraco negro supermassivo, mas ainda não há uma associação definitiva entre eles. Neste trabalho, usamos ~11 anos de observações da fonte pontual 4FGL J1745.6-2859 pelo Fermi Large Area Telescope para realizar análises detalhadas em quatro bandas de energia. Nossa meta é elucidar a origem da emissão de raios gama do centro da galáxia e investigar sua possível associação com o buraco negro supermassivo. Nós identificamos que os centróides das emissões se aproximam de Sagitário A* em energias mais altas e que eles estão associados espacialmente à distribuição de gás no centro da galáxia. Supondo que a fonte pontual de raios gama encontra-se no centro da galáxia, estimamos sua luminosidade em 2,61 x 10E36 erg/s no intervalo de energia entre 100 MeV e 500 GeV. Este valor é consistente com a luminosidade bolométrica de Sagitário A*. Com base nas propriedades da fonte pontual, vários potenciais candidatos para esta emissão foram descartados, favorecendo uma interpretação em que os raios cósmicos são acelerados por – ou próximos de – Sagitário A*. Também elaboramos curvas de luz, com resolução temporal de 15 dias, em busca de variabilidade no fluxo de raios gama de 4FGL J1745.6-2859. Ao contrário do observado em comprimentos de onda mais longos, nós detectamos que a distribuição do seu fluxo de raios gama é compatível com uma Gaussiana, representativa de um processo aleatório normal, um indicativo de que o mecanismo de emissão de raios gama é distinto do regime de menores energias. Finalmente, a distribuição espectral de energia de 4FGL J1745.6-2859 apresenta um “pion-decay bump", característica de emissão de raios gama com origem hadrônica. Sua distribuição espectral de energia é, também, compatível com vários modelos hadrônicos para a emissão de raios gama de Sagitário A*. Nossos resultados indicam que a fonte pontual no centro da galáxia corresponde à contrapartida em raios gama de Sagitário A* em energias da ordem de GeV. As características desta emissão – sua coincidência espacial com reservatórios de gás, sua “energética”, a falta de variabilidade e sua distribuição espectral de energia – sugerem que processos hadrônicos estejam por trás de sua origem.
Palavras-chave: Centro Galáctico, Sagitário A*, raios gama, buraco negro