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Tesis > TEMA

Física [ 418 tesis ]

Astronomía [ 14 tesis ]

Fontenla, Juan Manuel. "Transporte en atmósferas estelares" (1985) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Rovero, Adrián Carlos. "Mediciones calibradas del flujo de radiación gamma a 1 Tev proveniente de fuentes galácticas" (1995) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Giménez de Castro, Carlos Guillermo. "Interacción del viento estelar de estrellas masivas con el medio interestelar" (1996) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se estudian las condiciones físicas en las nebulosas de anillo originados por el material circumestelar barrido por los fuertes vientos de las estrellas WR. El estudio se basa en observaciones realizadas en los observatorios de CTIO, Córdoba y CASLEO. Se analizan las primeras imágenes digitales de la nebulosa de anillo alrededor de la estrella theta Mus de tipo espectral WC. Las imágenes directas obtenidas a través de filtros interferenciales, muestran que la nebulosa de anillo alrededor de theta Mus tiene una morfología filamentosa, particularmente en O^++. Esta morfología es común en los remanentes de Supernova. Las imágenes también muestran que ciertas zonas de la nebulosa en O^++ y en H^+ aparecen espacialmente separados. El análisis de las condiciones físicas se realizó mediante el estudio de los flujos de las líneas espectrales observadas considerando procesos de ionización radiactiva y excitación colisional. Las imágenes espectrales muestran que la nebulosa es de baja densidad y excitación intermedia. Se derivan valores de temperatura y densidad electrónicas, así como también de las abundancias de los elementos químicos nebulares en distintos lugares dentro de la nebulosa. Los valores de las abundancias son comparados con las abundancias galácticas a la distancia del Centro Galáctico a la que se encuentra theta Mus observándose que son comparables dentro de los límites de los errores.% Mediante el cociente de los flujos de líneas de recombinación y colisionales se determina que el principal mecanismo de excitación es la fotoionización. Por ultimo se encuentra que las líneas espectrales no parecen estar ensanchadas como producto de una agitación no-térmica. También se analizan las observaciones digitales con cámara directa y con espectrógrafo de la nebulosa de anillo NGC2359 alrededor de la estrella HD56925 de tipo espectral WN. En base a los flujos de las líneas de las imágenes espectrales, se derivan parámetros físicos dentro de la nebulosa los que se encuentran en excelente acuerdo con valores previamente publicados. En ultimo lugar estudiamos el viento de las estrellas masivas en el marco de la teoría magnetohidrodinámica (MHD). Resolvemos las ecuaciones MHD combinándolas con el formalismo de eyección radiactivo establecido por Castor, Abbott y Klein (1975).

Abstract:
This thesis comprises a study of the physical conditions inside ring nebulae blown by the strong stellar winds of WR stars. The study is based on observations made at CTIO, Cordoba and CASLEO, with direct camera and spectrographs with CCD detectors. We analyze the first digital images of the ring nebula around the star theta Mus of spectral type WC obtained through narrow band filters centered at O^++ and H_alpha. These images show that the nebula has a filamentary structure, mainly in O^++, as also seen in supernova remnants. A spatial detachment between O++ and H_alpha is observed. An analysis of physical conditions was preformed by means of spectral lines fluxes considering radiative ionization and collissional excitation. The results of the analysis of the spectral images show that the nebula is of low density and medium excitation. We have determined the electronic temperature and density, and chemical abundances at differente sites within the nebula. Nebular chemical abundances are found to be similar with the Galactic abundances at the distance from the Galactic Center where the nebula is located. By means of quotients of recombination and collisional spectral line fluxes we determine that the principal excitation mechanism is photoionization. Finally, we did not find a non-thermal line widths enhancement. Also digital images with direct camera and with spectrograph of the ring nebula NGC2359 around the star HD56925 of spectral type WN are studied. Based on the spectral line fluxes, we determine physcal parameters inside the nebula. The results are in excelent agreement with previous published values. Finally we study the winds of massive stars within the framework of the magnetohydrodynamic (MHD) theory. We solve the (MHD) equations combined with the radiatively driven outflow formalism as stated by Castor, Abbott and Klein (1975).

Canullo, María Victoria. "Transporte térmico en el viento solar" (1997) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se estudió el calentamiento del viento solar en el que el flujo entre la región dominada por colisiones y la región sin colisiones esta influenciado por la presencia de fuertes campos magnéticos externos. En la geometría de tobera magnética divergente que impera en los flujos coronales del sol, se encontró un fuerte incremento de la anisotropía debido al efecto de espejo inverso. Se dedujo una expresión analítica para el flujo de calor, que incorpora la dependencia espacial del campo magnético, valida hasta 10 R. Para modelar el viento externo, se formuló la técnica de Chapman-Enskog para una situación desconfinada y ligeramente anisótropa, vinculando la anisotropía con parámetros de variación espacial del campo magnético. Otra técnica alternativa para investigar este problema consiste en estudiar la dinámica de partículas en la baja corona solar a través de un modelo de ``test-particle''. Se analizo la dinámica de los electrones y se investigo si el atrapamiento de partículas debido al efecto combinado del espejo magnético y de la barrera electrostática es relevante para el calentamiento del viento. Asimismo se estudio la estabilidad de la función de distribución asintótica obtenida a partir de este modelo frente a ondas de Langmuir magnetizadas, y su relación con el calentamiento del viento.

Abstract:
In this thesis the heat transport problem in the solar wind has been studied, in which the heat flux between the collision dominated region and the collisionless regime is deeply influenced by strong external magnetic fields. A nonlocal analytical expression for the electron heat flux in weakly collisional plasmas is derived by solving the Fokker-Planck equation in a narrow, tail-energy range, showing a strong increase in the heat flux due to the magnetic pumping effect. In order to model the external wind, a hybrid fluid/kinetic description of transport phenomena of the anisotropic plasma of the solar corona is derived using a Chapman-Enskog-like procedure. The development of the anisotropy of the electron distribution function in the lower solar corona has also been studied through a test-particle model. We analized the high frequency instability produced by the small anisotropy in perpendicular energy of the runaway electron distribution. The efficiency of Langmuir oscillations as a heating mechanism for the solar wind is discussed.

Dasso, Sergio. "Emisión de ondas por Resonancia Iónica Ciclotrónica en Plasmoides Interplanetarios expulsados por el sol" (2000) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se realiza un estudio teórico de las condiciones de excitación de las ondas electromagnéticas iónicas ciclotrónicas (EICWs) en los plasmoides interplanetarios expulsados por el Sol (o eyecciones de masa coronal, CMEs). Cuando el viento solar es perturbado por estas eyecciones de plasma provenientes del Sol, la actividad de ondas cambia radicalmente. Mientras que en las condiciones típicas correspondientes al viento solar rápido están dadas las condiciones para la actividad de las ondas de polarización izquierda, cuando el viento es reemplazado por plasmoides interplanetarios de origen solar, el cambio de los parámetros físicos relevantes favorece la actividad de la rama de polarización derecha. Hemos caracterizado el espacio de parámetros típico de estos plasmoides y estudiamos, mediante la teoría cinética en plasmas magnetizados, las condiciones para la emisión y absorción de estas ondas. Hemos determinado fronteras del espacio de parámetros entre regiones estables e inestables. Para considerar la presencia de partículas supratérmicas hemos modelado la función de distribución de una fracción de la población de partículas del plasma con funciones Kappa. En un plasma de protones y electrones la inestabilidad resonante de las EICWs requiere ordinariamente grandes valores para el beta del plasma (beta aproximadamente 1 o mayor), sin embargo, hemos encontrado que las CMEs a pesar de su bajo valor de P son objetos con otras propiedades cinéticas favorables para el desarrollo de esta inestabilidad. Dada la gran heterogeneidad que caracteriza a estos objetos no todos ellos serán emisores de EICWs, sino que existe un subconjunto de CMEs con propiedades térmicas propicias para la amplificación de estas ondas. Se han encontrado configuraciones de parámetros, consistentes con las observaciones, en las que los tiempos característicos de crecimiento de la inestabilidad son mucho menores que los tiempos típicos de la evolución de la estructura interplanetaria, y en las cuales es posible la amplificación de las ondas en tiempos en los que la configuración de parámetros de la estructura interplanetaria se mantiene esencialmente constante. Estos resultados son de gran importancia para comprender la microturbulencia que ha sido observada en estos objetos por el satélite Wind. Hemos realizado un estudio estadístico de los parámetros de configuración de los CMEs, con el objetivo de seleccionar aquellos eventos con propiedades favorables para el desarrollo de la inestabilidad de los EICMs. Se analizaron datos aún no publicados de la sonda espacial Wind y específicamente se estudiaron: un conjunto de Halo-CMEs y un conjunto de nubes magnéticas interplanetarias. Los eventos que se consideran para este estudio han sido observados en forma continuada por la sonda Wind desde diciembre de 1996 hasta noviembre de 1997 (para Halo-CMEs) y desde febrero de 1995 hasta noviembre de 1998 (para nubes magnéticas). Finalmente, en base a los resultados de nuestro estudio estadístico, se selecciona la nube magnética que observó Wind el 7 y 8 de agosto de 1996 y se examinan las posibilidades de emisión de EICWs en este evento.

Liberman, Rosa Gabriela. "Medición de radionucleicos cosmogénicos en el Meteorito de Campo del Cielo" (2000) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los meteoritos contienen en su interior el registro de parte de la historia del Universo. En su viaje por el espacio son alcanzados por las partículas energéticas que componen la radiación cósmica, básicamente protones y partículas alfa. Estas partículas penetran en la materia extraterrestre e inducen reacciones nucleares cuyos productos son isótopos cosmogénicos, estables o radiactivos. La presencia de este tipo de radioisótopos o las concentraciones anómalas de los nucleidos estables pueden ser utilizadas para el estudio de la intensidad de los rayos cósmicos en el pasado, su espectro de energía, la dosis de radiación acumulada sufrida por los meteoroides y el tiempo durante el cual han estado sometidos a ella. Por otra parte, una vez que los cuerpos celestes han caído a la Tierra, la medición de las concentraciones de ese tipo de elementos es útil para la estimación del tiempo transcurrido desde la caída a nuestro planeta y de la posición preatmosférica de las muestras, lo cual permite inferir el tamaño de los meteoritos antes de penetrar en la atmósfera terrestre. Las vidas medias de los radioisótopos cosmogénicos cubren un amplio rango de tiempos, los cuales pueden ser muy pequeños, fracciones de segundos o extremadamente largos, del orden de 10(10) años. En general, los meteoritos que se estudian han sido recogidos varios cientos o miles de años luego de su caída. Por ello sólo es posible medir aquellos radioisótopos con vidas medias largas. La técnica de espectrometría de masas con aceleradores de partículas (AMS) es particularmente útil para medir la concentración de isótopos cuyas vidas medias oscilan entre 10(3) y 10 (8) años. Los productos de decaimiento de esta clase de nucleidos no pueden ser detectados en períodos ordinarios y por medio de técnicas usuales de detección. Por otra parte, su concentración es del orden de 10(-12) o menor, por lo que no es posible detectarlos por medio de Ia espectrometría de masas convencional. AMS posee la sensibilidad adecuada para lograr mediciones confiables mediante el conteo individual de átomos del radionucleido en cuestión. Las muestras, que pueden ser tan pequeñas como l mg de material, deben pasar por un proceso químico previo el cual sirve para disminuir las contaminaciones y convertirlas a una forma apta para ser colocadas en la fuente de iones de los aceleradores de partículas. El objetivo del presente trabajo es el estudio de parte de la historia del meteorito caído en Campo del Cielo, Argentina. Para ello, se aplica la técnica de AMS a la medición de la concentración de cinco radioisótopos cosmogénicos de vida media larga: 10Be, 26Al, 36Cl, 41Ca y 59Ni, en muestras provenientes de dos fragmentos de dicho meteorito. Uno de ellos es, a su vez, parte de un fragmento expuesto en varios museos del mundo, El Taco, mientras que el otro fue levantado del suelo en las cercanías de los cráteres. Los resultados obtenidos y su comparación con los modelos teóricos existentes para las tasas de producción de radioisótopos cosmogénicos permitieron extraer conclusiones acerca de la edad terrestre del meteorito, de la posición de las muestras en el meteoroide madre y en consecuencia del tamaño del mismo antes de caer a la Tierra.

Abstract:
Meteorites record in their interior part of the history of the Universe. While they are travelling in space, the energetic particles from cosmic rays reach them, penetrate in the meteoritic matter and induce nuclear reactions whose products are both stable and radioactive cosmogenic nuclides. The presence of radioactive isotopes and abnormal abundances of stable isotopes tells us about the intensity of cosmic radiation in the past, its energy spectrum and the accumulated radiation dose to which the meteorite was exposed during its life as an independent object. Once the extraterrestrial bodies had fell onto the Earth, measurements of these concentrations are useful to estimate their terrestrial age and the sample preatmospheric position. Cosmogenic radioisotope half-lives can be very small. fractions of seconds, or extremely long, about 10 (10)years. In general. meteorites which are studied in laboratories have been picked up several cents or thousands years after their fall. For this reason only long-lived radioisotopes can be measured. The accelerator mass spectrometry technique (AMS) is particularly useful to measure the concentration of isotopes whose half-life is between 10(3) and 10(8)years. On the one side, their decay products can not be detected by conventional techniques over a reasonable counting period. On the other side, since their concentrations are usually lower than 10(-12), the use of conventional mass spectrometry is severely limited. AMS has the right sensitivity to obtain reliable measurements by means of the individual atom counting. Samples, which can be as small as l mg of material, must pass a previous chemical process to reduce the isobaric contamination and put them in a suitable form to be placed in the accelerator ion source. The goal of the present thesis is the study of part of the history of the meteorite “Campo del Cielo". The AMS technique was used to measure the concentration of five long lived cosmogenic radioisotopes: 10Be, 26Al, 36Cl, 41Ca y 59Ni in five samples from two fragments of that meteorite. One of them came from the El Taco fragment and the other one was picked up from the ground in one crater field. The obtained results and their comparison with theoretical predictions of radioisotope production rates led to extract some conclusions about the terrestrial age of this meteorite, the preatmospheric position of the samples in the parent meteoroid and, in consequence, its size before the fall to the Earth.

Nakwacki, María Soledad. "Estudio combinado de erupciones de tubos de flujo magnético solares y su manifestación interplanetaria" (2009) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El medio interplanetario se conforma de un plasma tenue que fluye desde el Sol llamado viento solar (VS). El VS transporta estructuras magnéticas expulsadas desde la corona solar (por ej. eyecciones coronales de masa, ECMs). En este trabajo, se estudian teórica y observacionalmente algunos aspectos de la evolución de las ECMs en el medio interplanetario (MI); en particular, del subconjunto llamado nubes magnéticas (NMs). Se modela la evolución dinámica de varios eventos ocurridos entre 1997-2004, se cuantifica su expansión y se calculan, con los modelos desarrollados, cantidades globales invariantes (flujo y helicidad magnética), relevantes en un análisis combinado de eventos solares y sus contrapartes interplanetarias. Los modelos desarrollados se basan en la descripción magnetohidrodinámica del plasma. Se propone una evolución autosimilar de la estructura de las NMs con tasas de expansión diferentes en cada una de sus direcciones principales (radial y axial). Se comienza sólo con expansión radial y se avanza hasta incluir la expansión axial. Finalmente, se amplía la descripción con un formalismo general, basado en las observaciones, derivado en un orden jerárquico y aplicable, incluso, a estructuras más generales que las NMs. Se muestra la robustez de los invariantes globales cuando se los calcula con diferentes modelos de expansión. Se cuantifica por primera vez la cantidad típica de energía magnética perdida por unidad de tiempo en la evolución de una NM. Para algunas de las NMs estudiadas se analizan también observaciones del evento solar asociado y de su región activa (RA) fuente. Se identifican características de la zona de erupción que permiten cuantificar los invariantes globales en el Sol. Se dan cuantificaciones del flujo magnético involucrado en la eyección y estimaciones de la variación de helicidad magnética de la RA fuente. A partir de la comparación de las cantidades globales en el Sol y en el MI se proponen modelos para las erupciones y se restringen los modelos existentes. Por último se estudia la evolución de una NM particular desde que es observada cerca de la Tierra hasta más de 5 unidades astronómicas con datos de dos sondas alineadas con el Sol. Se cuantifican los invariantes globales en ambos puntos de observación. Se comparan dichas cantidades y se da una interpretación de la estructura magnética distorsionada por interacción con el VS ambiente lejos del Sol. Se extiende la comparación hasta el Sol identificando la fuente solar con lo que se tiene una descripción completa de su evolución a través de la heliósfera.

Abstract:
The interplanetary medium is filled with a low density plasma that flows from the Sun and is called the solar wind. This wind transports the magnetic structures that are ejected from the solar corona (e.g. coronal mass ejections, CMEs). In this Thesis, we study from a theoretical and observational point of view some aspects of the evolution of CMEs in the interplanetary medium; in particular, of a subset called magnetic clouds (MCs). We model the dynamical evolution of several events that occurred between 1997 and 2004, we quantify their expansion and we compute, using models developed as part of this Thesis, the global invariant quantities (flux and magnetic helicity) that are relevant to a combined analysis of solar events and their interplanetary counterparts. The models we develop are based in a magnetohydrodynamic description of the plasma. We propose a self similar evolution for the cloud structures with different expansion rates in each of their main directions (radial and axial). We start considering only a radial expansion and we proceed to include an axial expansion. Finally, we broaden the description towards a more general formalism, based on observations, that is derived in a hierarchical order and can be applied to more general structures. We show the robustness of global invariants when computed using different expansion models. We quantify for the first time the typical amount of energy lost per unit time in the evolution of a MC. For some of the studied MCs we also analyze observations of the associated solar event and of its source active region. We identify the characteristics of the eruptive regions that allow us to quantify the global invariants in the Sun. We quantify the magnetic flux involved in the ejection and the magnetic helicity variation of the source active region. Finally, we study the evolution of a particular MC from its observation close to Earth until farther than 5 astronomical units using data from two spacecraft aligned with the Sun. We quantify the global invariants in both observational points. We compare these quantities and we provide an interpretation for the origin of the magnetic structure distorted because of its interaction with the solar wind far from the Sun. We extend this comparison to the Sun and we identify the solar source, in this way we achieve a complete description of the MC evolution along the heliosphere.

Garraffo, Cecilia. "Agujeros negros y solitones gravitatorios en teorías de gravedad con términos superiores en la curvatura" (2009) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La teoría de gravedad de Lovelock es la extensión natural de la teoría de Einstein a dimensiones mayores que cuatro. Esta es una teoría de gran importancia en física teórica ya que incluye a la Relatividad general y a las llamadas Gravedades de Chern-Simons como ejemplos particulares. Además, la teoría de Lovelock emerge como una corrección de segundo orden en la parte gravitacional de la acción efectiva de bajas energías de ciertas teorías de cuerdas. En esta tesis, estudiamos soluciones de agujero negro y solitones gravita- torios en la teoría de Lovelock. Comezamos nuestro estudio discutiendo las motivaciones para considerar esta teoría de gravedad en particular. Luego, revemos cómo, en el régimen de distancias cortas, la física de los agujeros negros resulta modificada con respecto a lo que aprendimos de la mano de la Relatividad General. Discutimos en detalle los aspectos geométricos y termodinámicos. Luego, atacamos el problema de incluir términos de borde, y usamos éstos para construir soluciones de vacío que pueden ser pensadas como solitones gravitatorios de la teoría de Lovelock en cinco dimensiones. Analizamos detalladamente la (in)estabilidad y la estructura global de las nuevas soluciones. De la gran familia de nuevas soluciones que encontramos, prestamos particular atención a las soluciones de vacío tipo wormhole y tipo vacuum-shells, esféricamente simétricas. La existencia de este tipo de solu- ciones nos lleva a mostrar que los teoremas tipo Birkhoff en la teoría de Lovelock resultan ser válidos sólo localmente, a diferencia de lo que ocurre en la teoría de Einstein. También estudiamos la naturaleza de la singularidad en la teoría de Lovelock. En esta teoría, existen soluciones de masa positiva que, aún así, exhiben singularidades de curvatura desnudas. Probamos que, cuando estas singularidades son analizadas con el método de quantum probes, estos espacios singulares pueden ser considerados como regulares en el con- texto cuántico. Esta tesis está basada en los resultados que la autora ha publicado en las referencias . El contenido también fue presentado por la autora en dos seminarios dictados en el Martin A. Fisher Physics Department de Brandeis University.

Abstract:
Lovelock theory of gravity is the natural extension of Einstein theory to higher dimensions. This is a theory of great importance in theoretical physics because it includes General Relativity and the so called Chern-Simons gravities as particular examples. Besides, Lovelock theory arises as next-to- leading corrections in the gravitational part of the low energy effective action of certain string theories. In this thesis we study black hole solutions and gravitational solitons in Lovelock theory. We begin by discussing the motivation for considering this particular theory of gravity. Then, we review how, in the short-distance regime, black hole physics gets modified with respect to what we know from General Relativity. Geometrical and thermodynamical aspects are discussed in detail. Then, we address the problem of including boundary terms, and use them to construct vacuum solutions that can be thought of as gravita- tional solitons of five-dimensional Lovelock theory. We carefully analyse the (in)stability and global structure of the new solutions. Among the large fam- ily of new exact solutions we found, particular attention is focused on vacuum spherically symmetric wormholes and vacuum-shells. The existence of such solutions leads us to show that Birkhoff-like theorems only hold locally in Lovelock theory, in contrast to Einstein theory. We also study the nature of the singularity. Solutions of positive mass exhibiting naked curvature sin- gularity exist, and we prove that when testing with quantum probes these singular spaces can be regarded as regular within a quantum mechanical context. This thesis is based on the results the author has published in references . The material was also presented by the author in two lectures delivered in the Martin A. Fisher Physics Department of Brandeis University.

Ortega, Martín Eduardo. "Supernovas y estrellas de alta masa: sus efectos sobre el medio interestelar" (2010) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El presente trabajo analiza la interacción de los remanentes de supernova (RSNs) y de las estrellas de alta masa con el medio interestelar circundante. En particular, se tratan dos de los principales fenómenos asociados con dicha interacción: la formación estelar inducida en la periferia de los RSNs y de las regiones HII y los procesos radiativos que dan origen a la emisión a altas energías en los RSNs. En primer lugar, se presenta un estudio multifrecuencia, en el infrarrojo y en numerosas líneas moleculares, de los mecanismos de formación estelar inducida en los alrededores de cuatro fuentes: el RSN W44, y las regiones HII G034.8-07, G45L y Sh2-173. Los cuatro objetos poseen evidencia de interacción con el gas circundante, condición indispensable para que ocurra la formación estelar inducida. En la segunda parte de esta Tesis, se presenta un estudio en la banda de radio del RSN TeV RX J1713.7-3946, el RSN más brillante en rayos γ hasta el presente y candidato como productor de rayos cósmicos. Este estudio forma parte de un trabajo en colaboración con investigadores del Service d’Astrophysique, DAPNIA, CEA, Saclay (Francia) realizado con el propósito de discernir el origen de la emisión a altas energías observada en dicho remanente. Finalmente, se presenta un estudio del medio interestelar en torno a la fuente HESS J1837-069 y se analiza la posibilidad de que la emisión o TeV de dicha fuente esté originada en mecanismos hadrónicos. Para llevar a cabo estos estudios, se analizaron observaciones en ondas milimétricas (transiciones moleculares) con alta resolución angular llevadas a cabo con el telescopio de disco simple ASTE, así como observaciones interferométricas de la emisión en el continuo de radio a 327 MHz realizadas con el interferómetro indio GMRT. Estas observaciones fueron complementadas con datos de archivo de alta calidad en radio, infrarrojo, óptico y rayos X, provenientes de bases públicas.

Abstract:
The present work analyzes the interaction of supernova remnants (SNRs) and high mass stars with the surrounding interstellar medium. In particular, two phenomena related to this interaction are considered: the triggered star formation in the periphery of SNRs and HII regions, and the origin of the high energy emission associated with SNRs. This Thesis presents a multiwavelength study, based on infrared data and several molecular lines, of triggered star formation in the neighborhood of four sources: the SNR W44, and the HII regions G034.8-07, G45L and Sh2-173. All objects show evidence of interaction with the surrounding gas. The second part of this Thesis presents a radio continuum study of the SNR RX J1713.7-3946, the brightest one in γ rays emission until now, and candidate for producing cosmic rays. This study is part of an international collaboration with researchers of the Service d’Astrophysique, DAPNIA, CEA, Saclay (France) carried out with the purpose of determine the origin of the high energy emission observed towards this SNR. Finally, a molecular study of the interstellar gas around the γ rays source HESS J1837-069 is presented. The possibility that TeV emission of this source is originated in hadronic mechanisms is analyzed. These studies were based on a detailed analysis of high resolution milimetric observations (molecu- lar transitions) obtained with the single dish telescope ASTE and interferometric observations of the radio continuum emission at 327 MHz carried out with the GMRT interferometer. These observations were supplemented with high quality archive data in radio, infrared, optical and X rays, obtained from public databases.

Fiorini, Franco Luis. "Esquemas regulares para la gravitación con estructura teleparalela" (2010) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Tecce, Tomás Enrique. "Efectos del entorno sobre la formación y evolución de galaxias" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el presente trabajo se estudia la influencia del medio ambiente en el que se encuentran las galaxias sobre su formación y evolución, a través de la interacción entre la galaxia y el gas caliente y difuso del medio intracúmulo (intracluster medium, ICM). Las galaxias en cúmulos pueden moverse a velocidades casi supersónicas, experimentando una considerable presión dinámica ejercida por el ICM sobre el medio interestelar de la galaxia en movimiento. Este efecto se denomina ram pressure stripping (RPS), y puede remover una fracción significativa del contenido de gas frío de la galaxia. Implementamos este proceso dentro de un modelo híbrido de formación de galaxias, que combina simulaciones hidrodinámicas no disipativas de cúmulos de galaxias con un modelo semianalítico de formación y evolución de galaxias que contempla los procesos físicos que afectan a los bariones. Para ello fue necesario desarrollar un método para calcular los tamaños de los discos galácticos, teniendo en cuenta los efectos del halo de materia oscura anfitrión y la presencia de bulbos galácticos. Una importante innovación respecto a trabajos anteriores es el uso de las partículas de gas de las simulaciones hidrodinámicas para obtener las propiedades cinemáticas y termodinámicas del ICM, logrando así un método autoconsistente. Caracterizamos las distribuciones de RP obtenidas con nuestro nuevo modelo para cúmulos de galaxias simulados de distintas masas, encontrando que la RP media crece con la masa del cúmulo y la edad del Universo. Los perfiles de RP en función de la distancia al centro del halo obtenidos con nuestra nueva implementación pueden aproximarse mediante perfiles analíticos, con parámetros que dependen de manera sencilla de la masa del halo y el corrimiento al rojo. Los ajustes determinados serán de gran utilidad para incluir RPS en otros modelos de formación de galaxias. Finalmente, cuando se considera la posibilidad de que las galaxias conserven su halo de gas caliente al convertirse en satélites, mostramos que la implementación de RPS como un proceso de dos etapas, afectando en primer lugar al halo de gas caliente y luego al gas frío, permite obtener una distribución de colores para las galaxias simuladas en mejor acuerdo con las observaciones, resolviendo un defecto común a los modelos semianalíticos actuales.

Abstract:
In this work we study the influence of the ambient medium in which a galaxy resides on its formation and evolution, through the interaction between the galaxy and the hot, diffuse gas of the intracluster medium (ICM). Galaxies in clusters can move through the ICM at velocities close to supersonic, and thus experience a considerable ram pressure (RP) exerted by the ICM on the interstellar medium of the moving galaxy. This effect is called ram pressure stripping (RPS), and it can remove a significant fraction of the cold gas content of a galaxy. We implement the RPS process within a hybrid model of galaxy evolution, which combines hydrodynamical non-radiative simulations of galaxy clusters with a semi-analytic model of galaxy formation and evolution which handles the baryonic physics. This required the development of a method to calculate the sizes of galactic discs, taking into account the effects of their host dark matter halo and the presence of galactic bulges. An important innovation with respect to previous works is the use of the gas particles in the hydrodynamical non-radiative simulations to obtain the kinematical and thermodynamical properties of the ICM. This allows a self-consistent estimation of the RPS experienced by satellite galaxies. We characterize the distributions of RP obtained with our new model in simulated galaxy clusters of different masses, and we find that the mean RP grows with the cluster mass and the age of the Universe. The RP profiles as a function of distance to the centre of the system obtained with our new implementation can be well fitted by analytic profiles, with parameters that depend on system mass and redshift in a simple fashion. The fits provided here will prove very useful to include RPS in galaxy formation models which do not include gas physics. Finally, considering the possibility that galaxies keep their hot gas reservoir when becoming satellite systems, we show how implementing RPS as a two-stage process, which affects first the hot gas haloes of galaxies and then the cold disc gas, allows to recover a distribution of simulated galaxy colours which is in better agreement with observations, solving a defect common to current semi-analytic models.

Petriella, Alberto. "Efectos de ondas de choque en el medio interestelar" (2013) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta Tesis, se estudian desde el punto de vista observacional algunos de los efectos que producen sobre el medio interestelar las ondas de choque asociadas con estrellas de gran masa en diferentes etapas de su vida. Se investiga la interacción de regiones HII, burbujas interestelares y remanentes de supernova con el entorno y se analiza la actividad de formación estelar en sus alrededores con el objetivo de establecer si son agentes disparadores del nacimiento de estrellas nuevas. A partir del estudio de la distribución del gas molecular alrededor de los remanentes de supernova G20.0-0.2 y G24.7+0.6, se encuentran nubes moleculares posiblemente afectadas por los frentes de choque y que presentan actividad de formación estelar. El estudio del medio interestelar alrededor de tres regiones HII (un complejo de regiones HII cercano al remanente de supernova G18.8+0.3, y las regiones HII N65 y G35.673-0.847) muestra la presencia de cáscaras de gas molecular barridas por sus frentes de choque y sobre las cuales se están formando estrellas. Por último, se halla evidencia de la interacción entre los vientos estelares de las estrellas LBV G24.73+0.69 y G26.47+0.02 en distintas etapas de su evolución y el gas molecular circundante. Esta investigación fue realizada analizando observaciones dedicadas de varias transiciones moleculares obtenidas con el Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE) y a través del procesamiento de observaciones de archivo no publicadas obtenidas con el telescopio espacial de rayos X Chandra y con el interferómetro en ondas de radio VLA. Estas observaciones se complementaron con datos de relevamientos públicos en las bandas de radio, infrarroja, milimétrica y submilimétrica del espectro.

Abstract:
In this Thesis, we study the effects on the interstellar medium of shock waves produced by massive stars during different stages of their evolution.We investigate the interaction between HII regions, interstellar bubbles, and supernova remnants and the surrounding medium and we analize the star forming activity to establish if they can trigger star formation around them. We study the distribution of the molecular gas around the supernova remnants G20.0-0.2 y G24.7+0.6 and we find molecular clouds probably shocked by the remnants. These clouds host star forming regions, which suggest a connection between the birth of the new stars and the expansion of the supernova remnants. We analyze the distribution of the interstellar medium around three HII regions (an HII region complex near the supernova remanant G18.8+0.3 and the HII regions N65 and G35.673-0.847) and we find shells of molecular material swept up by their front shocks. These shells show signs of star forming activity probably triggered by the expanding HII regions. Lastly, we find evidence of the interaction between the stellar winds of the LBV stars G24.73+0.69 y G26.47+0.02 and the surrounding molecular gas. The data used in this Thesis were obtained through dedicated observations of several molecular transitions with the Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE) and through the calibration of unpublished archival observations of the Chandra X-ray telescope and the VLA interferometer. Additional data were extracted from public surveys in the radio, infrared, millimeter and submillimeter bands.

Pepe, Carolina. "Agujeros negros de masa intermedia: efectos sobre su entorno y detectabilidad" (2013) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Distintas observaciones han sugerido la existencia de agujeros negros con masas intermedias entre los agujeros negros de masa estelar y los supermasivos. Estudios teóricos y numéricos indican que los cúmulos globulares son los principales candidatos a albergar tales objetos, sin embargo su existencia es aún tema de debate. En esta tesis se investigan los efectos dinámicos que un hipotético IBMH genera en el medio circundante. Se desarrollan modelos hidrodinámicos para el proceso de acreción sobre el mismo, y se buscan observables que permitan establecer la presencia del IBMH y sus propiedades. Dichos modelos surgen de extender el de Bondi-Hoyle, con el fin de analizar el fenómeno en un escenario más realista. Se investiga la acreción de fluidos cosmológicos y del medio interestelar, buscando correlacionar los parámetros estructurales del cúmulo huésped con la tasa de acreción e investigar el impacto de los parámetros intrínsecos del modelo. Las predicciones de los modelos se contrastan con distintas observaciones disponibles en la literatura, entre ellas la luminosidad de las fuentes X en el centro de los cúmulos globulares, la densidad del medio interestelar de los mismos, y el enrojecimiento producido por el polvo presente en ellos.

Abstract:
During the last few years, different kind of observations have suggested the existence of black holes IMBHs. Furthermore, theoretical studies and numerical simulations indicate that globular clusters are the main candidates to host such IMBHs. In this thesis I investigated on the dynamical effects produced by the putative IMBH on its surrounding interstellar medium by studying the accretion onto it. I develop hydrodynamical models for the accretion process onto the IMBH and I search for observables from which I can state the presence of the black hola. Such models are an extension of the traditional Bondi-Hoyle model and they intend to study the accretion process in a more realistic scenario. I study the accretion of cosmological fluids and the interstellar medium in search for correlations between the structural parameters of the host clusters and the accretion rate/luminosity as well as I explore the impact of the model parameters on the results. The predictions are compared with available observations in the literature, such as the luminosity of the X-ray sources at the centre of globular clusters, their interstellar medium density and the reddening produced by the dust in these stellar systems.

Artale, María Celeste. "Síntesis de poblaciones de fuentes de rayos X en galaxias" (2015-03-20) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los sistemas binarios de rayos X de alta masa (en inglés denominados high mass X-ray binaries, HMXBs) son sistemas compuestos por un objeto compacto, ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones, y una estrella compañera masiva (≥ 3Mʘ). En estos sistemas, el objeto compacto acreta materia de su estrella compañera, convirtiendo parte de la energía liberada en radiación electromagnética en el rango de los rayos X (0.1 − 100 keV). En la última década, distintos resultados observacionales y teóricos afirman que los sistemas HMXB serían más numerosos y luminosos cuando las estrellas progenitoras son de baja metalicidad. El camino libre medio largo de los fotones emitidos, junto con la dependencia química, sugieren que las HMXBs podrían jugar un rol importante como fuentes de inyección de energía al medio intergaláctico, principalmente en las primeras etapas de la formación de galaxias. Otros resultados también sugieren que podrían afectar al entorno de las HMXBs, proveyendo una cantidad significativa de energía térmica. La presente Tesis explora dos aspectos importantes en relación a las HMXBs. Por un lado, se investiga el rol de la metalicidad en la luminosidad y abundancia de fuentes HMXB en galaxias de alta formación estelar. Para ello, se utilizan catálogos pertenecientes a simulaciones numéricas de formación de galaxias, que describen de manera autoconsistente la evolución química y la formación estelar. Los resultados se comparan con los datos obsevacionales existentes a la fecha, hasta corrimientos al rojo de z ~ 4.0, encontrándose evidencia que apoya la hipótesis de la dependencia de las propiedades de estas fuentes con la metalicidad. El segundo aspecto estudiado, son los efectos de las HMXBs como fuentes de energía al medio. En este caso se consideran además, que su dependencia con las propiedades químicas harían de las mismas una fuente importante de energía que regularía la formación estelar de las primeras galaxias. Para llevar a cabo dicho estudio, se han incluído modelos semianalíticos dentro de las simulaciones hidrodinámicas cosmológicas de formación de galaxias. Las simulaciones incluyen además la inyección química y de energía al medio por supernovas tipo II y Ia. Los resultados muestran que la inyección de energía térmica al medio interestelar por las HMXBs, permite describir la tasa de formación estelar cósmica observada y retrasa la formación estelar en halos de baja masa (≤10¹ºMʘ). Por último, se estudia cómo la energía depositada por las HMXBs al medio, puede afectar las distintas propiedades de las galaxias simuladas. Estas propiedades se comparan con datos observacionales y otros resultados numéricos previos.

Abstract:
High mass X-ray binaries (HMXBs) are systems composed by a compact object (black hole or neutron star) and a massive companion star (≥ 3Mʘ). In these systems, the compact object accretes matter from its companion, transforming part of the released energy into electromagnetic radiation in the X-ray band (0.1 − 100keV). In the last decade, many observational and theoretical results claim that HMXBs would be more numerous and luminous when stellar progenitors are metal-poor. Their long mean free path, together with their chemical dependences, suggest that HMXBs could play an important role as feedback energy sources of the intergalactic medium, mainly at the first stages of galaxy formation. Other results suggest that HMXBs could affect their environment, providing a big amount of thermal energy. This Thesis explores two important aspects concerning HMXBs. First, we investigate the role of metallicity in determining the luminosity and abundance of HMXB sources in star-forming galaxies. For this purpose, we use galaxy catalogs from numerical simulations of galaxy formation, which describe the chemical evolution and star formation in a self consistent way. The results are compared to observational data available up to date, between redshifts z ~ 0 − 4, finding evidence that supports the hypothesis that HMXB properties depend on metallicity. The second issue studied is the effect of HMXBs as energy sources of the interstellar medium. For this point we consider that, due to their chemical dependency, HMXBs would be important energy sources for regulating the star formation in the first galaxies. We combine hydrodynamical cosmological simulations of galaxy formation with a semi-analytical model for HMXB feedback. The simulations also include energetic and chemical feedback by supernovae II and Ia. We show that the thermal feedback by HMXBs to the interstellar medium allow us to obtain a better description of the observed cosmic star formation rate. This energy also delays star formation in low massive halos (≤10¹ºMʘ). Finally, we study the effect of HMXB feedback in different properties of simulated galaxies. These properties are compared with observational results and other previous numerical results.

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