خانه / علوم پایه / فیزیک / پایان نامه ارشد با عنوان منابع پرتوهای کیهانی

پایان نامه ارشد با عنوان منابع پرتوهای کیهانی

دانشگاه سمنان

دانشکده فیزیک

پایان نامه کارشناسی ارشد فیزیک (نجوم)

موضوع:

منابع پرتوهای کیهانی

 

 

چکیده

نتایج تجربی حاصل از رصدخانه ها ی پرتو کیهانی، همچنین تحقیقات نظری، نشان می دهد که بقایای ابرنواخترها و پالسارها منابع اصلی پرتوهای کیهانی هستند بطوریکه هسته های آهن شتاب یافته در سریعترین ستاره نوترونی (پالسارها) می توانند طیف مشاهده شده پرتوهای کیهانی در بعد از انرژی قوزک(Ankle  ) را توجیه کنند.

در کار حاضر نشان داده ایم که منابع پرتو های کیهانی بغایت پر انرژی (UHECRs  ) را پالسارها، انفجار پرتو های گاما ( GRBs )، انفجار پرتو گاما با درخشندگی کم (Low luminosity gamma-ray bursts  )، ابرنواخترهای فوق سنگین و هسته های فعال کهکشانی تشکیل می دهند.

چون پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی در اندرکنش با فوتونهای زمینه (CMB  ) انرژی خود را از دست می دهند، پیشنهاد شده که این پرتوها در خارج کهکشان ما تولید شده باشند. به این دلیل که هسته های سنگین می توانند قبل از اینکه انرژی خود را در فرآیندهای مختلف از دست بدهند، می توانند به مسافتهای دورتری در حد صدها مگا پارسک را طی کنند احتمال داده می شود که پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی از هسته های سنگین بوجود آمده باشند. در نهایت تأثیر میدانهای مغناطیسی درون وبیرون کهکشانی بر روی انحراف پرتوهای کیهانی را مطالعه کرده ایم.

 

کلمات کلیدی: پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی، پالسارها، ابرنواختر، کهکشان، هسته فعال کهکشانی

 

 

 

فهرست مطالب

 

فصل اول

منابع پرتوهای کیهانی کم انرژی ۱

۱-۱مقدمه ۱

۱-۲  بقایای ابرنواختر ۹

۱-۳  فرآیند شتابدهی ابرنواختر ها ۱۰

۱-۳-۱ رابطه بین فرار و فشار پرتو کیهانی ۱۱

۱-۳-۲ انرژی فرار ۱۴

۱-۳-۳ دمای دور از چشمه ۱۶

۱-۴ تابش سینکروترن پرتوx- و شواهدی مبنی بر زیاد بودن میدان مغناطیسی ۱۸

۱-۵  فرار پرتو کیهانی ۲۲

فصل دوم

منابع پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی ۲۳

۲-۱  پالسارهای تازه متولد شده ۲۳

۲-۲  تولید هسته های سنگین بغایت پر انرژی در پالسارهای تازه متولد شده ۲۶

۲-۲-۱ شتاب بوسیله القای تک قطبی ۲۶

۲-۲-۲ مکانهای شتاب ۲۷

۲-۳ پرتاب هسته سنگین ۲۸

۲-۴  فرار پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی از پوششهای ابرنواختر ۲۹

۲-۴-۱ ابرنواختر با پوشش هیدروژن ۳۲

۲-۴-۲ ابرنواختر با پوشش هلیوم و کربن ۳۵

۲-۵ تخمین های تحلیلی ۳۷

فصل سوم

قیود بر منابع پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی ۴۰

۳-۱  قیود بر اساس مشاهدات ماهواره فرمی ۴۰

۳-۲  نیازهای اساسی ۴۲

۳-۳  تابش از درون هسته فعال کهکشانی ۴۴

۳-۴  تابش از لایه های هسته فعال کهکشانی ۴۵

۳-۵  شتاب پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی در Cen A 47

فصل چهارم

میدانهای مغناطیسی ۴۹

۴-۱  میدان مغناطیسی کهکشان ۴۹

۴-۱-۱ مؤلفه منظم ۵۰

۴-۱-۲ مؤلفه اتفاقی ۵۴

۴-۲  میدان مغناطیسی فراکهکشانی ۵۵

نتیجه گیری ۵۷

مراجع ۵۸

 

 

 

 

 

 

فهرست شکلها

شکل ۱- ۱ نمودار شار پرتو کیهانی بر حسب انرژی ………………………………………………………………………….۴

شکل ۱- ۲ نتیجه معادلات برای نسبت تراکم شوک ۱۴

شکل ۱-۳ انرژی فرار نسبت به W 15

شکل ۱-۴ تغییرات آنتروپی ۱۵

شکل ۱-۵ رابطه بین نسبت  با کسر فشار پرتو کیهانی ۱۸

شکل ۱-۶ رابطه  با نسبت فشار پرتو کیهانی ۱۷

شکل ۱-۷ تصویر پرتو X از باقیمانده ابرنواختر تیکو ۱۹

شکل ۱-۸ نمودار تابش ۲۰

شکل۲-۱ تصویر مکانهای شتاب ۲۸

شکل ۲-۲ شار پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی ۳۳

شکل ۲-۳ طیف  پرتوهای کیهانی بغایت پر انرژی بعد از فرار از ابرنواختر با پوشش هیدروژن ۳۵

شکل ۲-۴ طیف پرتوهای کیهانی بغایت پرانرژی بعد از فرار از ابرنواختر با پوشش کربن و هلیوم ۳۶

شکل ۲-۵ نمودار زمان به انرژی ۴۰

شکل ۳-۱ ناحیه مجاز درخشندگی سینکروترن بر حسب تابعی از Y 45

شکل ۳-۲ ناحیه مجاز ۴۹

شکل ۴-۱ میدان دیسک در بالا و پایین کهکشان ۵۰

شکل ۴-۲تابع هویساید………………….. ……………………………………………………………………….۵۵

 

فهرست جدولها

جدول ۴-۱ پارامترهای مؤلفه میدان مغناطیسی از دیسک کهکشان………………………………………….۵۳

جدول ۴-۲ پارامترهای میدان مغناطیسی از هاله کهکشان………………………………………………………۵۵

 

فصل اول

منابع پرتوهای کیهانی کم انرژی

۱-۱مقدمه

شناخت پرتوهای کیهانی بطور کاملا غیر منتظره و اتفاقی در طی تحقیق بر روی مواد رادیو اکتیو رخ داد . این اکتشاف توسط ویکتور هس صورت گرفت. ابزارهای حساس، مقداری از تابش را حتی زمانی که هیچ رادیوم یا اورانیومی در آن نزدیکی وجود نداشت نشان داد و معلوم شد که تابش نشان داده شده توسط ابزارها از زمین سرچشمه نگرفته است و از جایی خارج از زمین می آید. در نهایت تعقیب تابش پرتو کیهانی، ما را به سوی فواصل بزرگ در فضا راهنمایی کرد.

بعد از کشف اتفاقی نشت بار الکتریکی از الکتروسکوپها، محققان عموماً توافق کردند که این نشت واقعاً توسط یک تابش نفوذی با منشأ کیهانی، کاملاً متفاوت با پرتوهای x و رادیو اکتیو ایجاد شده است. اتمهای رادیو اکتیو سه نوع متفاوت از تابش بنامهای  و  و  را تولید می کنند که توسط ارنست

قیمت:   ۱۲۰۰۰ تومان

 

فرمت

مطلب مشابه

دانلود پایان نامه با عنوان تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران

  عنوان: تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران فهرست مطالب عنوان                                                                                                                          صفحه …