Sax j1748.9-2021 milisaniye atarcasının chandra uydu veri analizi
Chandra observations of millisecond pulsar sax j1748.9-2021
Yazar: FATMA YİĞİT
Danışman: DOÇ. DR. ZEHRA CAN ; PROF. DR. ENİSE NİHAL ERCAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Atarcalar = Pulsars ; Spektral analiz = Spectral analysis ; Uydu verileri = Satellite data ; X ışını = X ray

Özet:
Sax J1748.9-2021 milisaniye atarcası, NGC 6440'ta Düşük kütleli X-ışın ikili sistemleri (LMXB) içinde yer almaktadır. LMXB bir adet normal yıldız (donör) ve eş yıldız barındıran ikili sistemlerdir. Küçük kütle çekimine sahip olan donör yıldızdan tıkız yıldıza Roche- Lobe yoluyla gerçekleşen kütle aktarımı, açısal momentum korunumu kuralına uyarak aktarılan kütlelerin tıkız yıldızın etrafında bir yığılma diski oluşturmasını sağlar. Madde akışıyla beraber kendi etrafında çok hızlı dönmeye başlayan nötron yıldızı atarcayı oluşturur. Atarcalar çok güçlü manyetik alanlı nötron yıldızlarıdır. Yığılma diski milyonlarca Kelvin'e kadar ısınıp ve enerjisini X-ışını yoluyla yaymaya başlar.Milisaniye pulsarların 3 tanesi sürekli değildir. SAX J1748.9-2021 sürekli olmayan X-ışını kaynağıdır (X-ray transient).Sax J1748.9-2021 NGC 6440'ta milisaniye atarcası, Chandra uydusu ile 28 Temmuz 2009 tarihinde 0,2-10 keV enerji aralığında toplam 50370sn boyunca gözlenmiştir. 29 Temmuz 2010'da yayınlanan Sax J1748.9-2021'in Chandra X-ışın verileri analiz edilmiş ve teorik modellerle karşılaştırılmıştır. Fiziksel modellerden ısısal Bremsstrahlung, kara cisim, güç kanunu ve Compton saçılması modelleri uygulanmıştır. Bu dört ana modelden termal olan modellerden ısısal Bremsstrahlung modeli karacisim ışıması modeline göre daha iyi uyum sağlamıştır ama yine de açıklamak için yeterli değildir. Karacisim ışımasında NH parametre değeri serbest, 0,82×1022 cm-2, 0,57×1022 cm-2 olmak üzere her üç durumda da uygun indirgenmiş ?2 değerleri elde edilememiştir. Güç kanunu modeli indirgenmiş ?2 değeri üç durumda da 1'e yakın çıkmış olmasına rağmen, en güzel sonucu hidrojen kolon yoğunluğunu NH = 0,82×1022 cm-2 olarak sabitlediğimiz durumda indirgenmiş?2 değeri 0,99 ve foton indisi ise 1,52±0,02 olarak bulunmuştur. Compton modelinde 1'e yakın indirgenmiş ?2 değeri ve daha önceki çalışmalardaki sonuçlara uygun NH değeri bulunmuş, fakat üç durumda da sıcaklık değerleri sınıra dayanmış ve hata payı hesaplanamamıştır.Kaynağın X-ışın Chandra gözlemlerine 0,5-7 keV aralığında en iyi uyum sağlayan kuramsal modeller güç kanunu ve ısısal Bremsstrahlung olmuştur. Kaynağa ait akı değeri 8,1 kpc uzaklık için ~4.10-13 erg/s/cm2 olarak elde edilmiştir. Tüm elde edilen parametreler, eski gözlemler çerçevesinde uyum göstermiştir.

Abstract:
Sax J1748.9-2021 millisecond pulsar is in Globular Cluster NGC 6440 as a member of a Law Mass X-ray Binaries (LMXB). LMXB are binaries including a normal star and a companion star. There is a mass accretion through the Roche-Lobe from the donor star which has less gravitational force to the compact star. This mass accretion leads to an accretion disk around the compact star because of conservation of angular momentum. With the beginning of the mass accretion, the neutron star begins to revolve and form pulsars. Pulsars have highly magnetized neutron stars. Accretion disks get warmed up to million degrees Kelvin and it begins to emit its energy in X-rays.Three millisecond pulsars behave intermittently, in other words they are X-ray transients. SAX J1748.9-2021 is one of them.Sax J1748.9-2021 millisecond pulsar in NGC 6440 is observed with Chandra observatory in the energy range 0.2-10 keV for 50370 sec during 29.July.2009. Sax J1748.9-2021 Chandra X-ray data which published on 29.July.2010 are analyzed and compared with theoretical models. Physical models thermal Bremsstrahlung, Black Body, Power law and Compton models are used in this study. From these four main models even if thermal Bremsstrahlung is better than black body radiation, both are not adequate to explain the results. In the case of black body spectrum NH parameter values are kept regularly free, 0.82×1022 cm-2, 0.57×1022 cm-2, in three cases Reduced ?2 values do not stay close to 1. In the case of power law model, although Reduced ?2 values in the all three cases are found to be approximately equal to 1, the best result is obtained in the case of hydrogen column density NH = 0.82×1022 cm-2 with 0.99 Reduced ?2 and 1.52±0.02 photon index. For Compton model, Reduced ?2 value which is reached to be ~1 and NH values are obtained to be close to the previous studies but in the all three cases? temperature values are positioned on boundaries and their error margins showed an overflow.The best fitted theoretical models are then found to be power law and thermal Bremsstrahlung to the Chandra X-ray observations of the source in the energy range of 0.5-7 keV. For d=8.1 kpc, flux of the source is found ~4.10-13 erg/s/cm2. All parameters show compliance to previous studies.