Defesa de tese de mestrado
Estudante: Luna Costa Lacerda Espinosa
Programa: Astronomia
Título: "Estudo da Emissão Não-Térmica em Bolhas Estelares"
Orientadora: Profa. Dra. María Victoria del Valle - IAG/USP
Comissão Julgadora:
- Dra. María Victoria del Valle - Presidente e Orientadora
- Profa. Dra. Vera Jatenco Silva Pereira – IAG
- Prof. Dr. Gustavo Esteban Romero – IAR, Argentina (por videoconferência)
- Prof. Dr. Raniere Maciel de Menezes – CBPF (por videoconferência)
Membros Suplentes:
- Profa. Dra. Jane Cristina Gregorio-Hetem - IAG
- Prof. Dr. Ciriaco Goddi - IAG
- Prof. Dr. Diego Antonio Falceta Gonçalves - EACH/USP
- Prof. Dr. Claudio Melioli - Universidade de Módena (Itália)
Resumo:
Recentemente, estrelas massivas foram sugeridas como possíveis fontes de raios
cósmicos galácticos. Essas estrelas tem ventos muito poderosos, e ondas de
choque fortes são formadas na interação com o meio interestelar, formando
estruturas conhecidas como bolhas estelares. Estudos recentes sugerem que ventos
de estrelas massivas contribuem para a produção galáctica de raios cósmicos, ainda
que em menor escala que remanescentes de supernovas. Uma maneira de estudar
a aceleração de partículas em fontes astrofísicas é por meio da emissão não-
térmica que elas produzem. Em 2019, foi reportada a primeira detecção de emissão
não-térmica em rádio de uma bolha estelar, G2.4+1.4, associada a uma estrela
Wolf-Rayet WO2. A emissão observada é consistente com radiação síncrotron
produzida por elétrons relativísticos. Essas mesmas partículas podem produzir
emissão não-térmica em outros comprimentos de onda, em particular na faixa dos
raios gama. Assumindo que as partículas sejam aceleradas nos choques produzidos
na bolha, desenvolvemos dois modelos para estimar a emissão não-térmica
produzida por elétrons e prótons: um modelo homogêneo e um modelo
espacialmente estendido, seguindo a formulação clássica para bolhas estelares.
Estimamos energias máximas da ordem de TeVs para elétrons e centenas de TeVs
para prótons. A partir do ajuste das observações, obtemos um campo magnético
elevado (250 µG). Ambos modelos preveem emissão na faixa dos raios gama. Há
uma injeção de elétrons não-térmicos no meio circundante com eficiência 3% e
0,2%, nos modelos homogêneo e estendido, respectivamente. Também
desenvolvemos um modelo geral para explorar o potencial de bolhas de estrelas de
tipo O e B em acelerar partículas até altas energias. Nossos resultados indicam que
os intensos ventos dessas estrelas podem acelerar partículas até centenas de TeVs
e, em alguns casos, tem-se emissão potencialmente observável em raios gama.
Palavras-chave: Aceleração de partículas, Processos radiativos: não-térmicos, MIE: bolhas estelares