Aquesta tesi engloba el treball fet durant els ultims quatre anys com a estudiant
de doctorat a l’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), emmarcat dins de la
col·labaració Sloan Digital Sky Survey II Supernova (SDSS-II/SNe) Survey.
Al primer capítol (§1) s’introdueixen els principals conceptes del Model Estàndar
de Cosmologia, presentant els seus orígens, les propietats dels seus continguts, i les
mesures de distància i brillantor. També es reconstrueix l’història de l’univers des del
Big Bang i es resumeixen alguns dels descobriments més excitants que han confirmat
les prediccions del Model Estàndar.
Seguidament (§2), es dona una explicació detallada de les supernoves (SNe), incloenthi
el mecanisme físic que dóna lloc a les explosions, les diferències entre els diferents
tipus, i la seva classificació espectral. També es descriuen les propietats fotomètriques i
espectroscòpiques de les supernoves de tipus Ia. Tot seguit, es resumeixen les mesures
del ritme d’explosions, les propietats de les gal·làxies on resideixen les supernoves, i
el seu ús en Cosmologia a través del diagrama de Hubble.
Al següent capítol, (§3) es descriu la col·laboració SDSS-II/SNe Survey, una extensió
de tres anys (2005-2007) del projecte Sloan (SDSS) que ha detectat i mesurat corbes
de llum de centenars de supernoves tot escanejant el cel en repetides ocasions.
Vam contribuir al seguiment espectroscòpic de les supernoves de SDSS-II/SNe,
obtenint 23 espectres de supernoves durant 4 nits d’Octubre i Novembre (5-6 Oct. i 4-5
Nov.) del 2007, utilitzant el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) situat a l’Observatorio
del Roque de Los Muchachos (ORM) a l’illa de La Palma. Al capítol §4 es descriu tot
el procés de reducció de les dades, des de l’adquisició de les imatges fins als espectres
calibrats en flux i longitud d’ona.
A continuació de la reducció dels espectres, al capítol §5, s’analitza una de les
supernoves de tipus Ia menys lluminoses mai conegudes, la peculiar 2007qd, per la
qual vam mesurar el primer espectre. Les propietats observades de la 2007qd la situen
a la subclasse anomenada 2002cx, com a membre intermig entre la 2002cx i la 2008ha,
enllaçant aquetes. Es presenten les observacions espectroscòpiques i fotomètriques
de la supernova 2007qd i es comparen les seves propietats peculiars amb un ventall
d’altres supernoves. Aquest anàlisi va ser publicat a McClelland et al. (2010).
Al capítol §6, s’utilitzen les supernoves Ia descobertes pel SDSS-II/SNe Survey durant
els tres anys d’activitat, per buscar dependències entre les propietats fotomètriques
de les supernoves Ia i la projecció de la distància fins al centre de la gal·làxia on
resideixen, utilitzant la distància com a aproximació a les propietats locals de les
gal·làxies (ritme de creació d’estrelles, metalicitat local, etc.). Trobem que l’excés de
color de les supernoves, parametritzat per AV a MLCS2k2 i per c a SALT2 decreix
amb la distància projectada, en particular per les gal·làxies espirals. A més, amb
menys significància, també es troba que l’amplada de la corba de llum, obtinguda
amb MLCS2k2, està correlacionada amb la separació entre la supernova i el centre de
la gal·làxia per les el·líptiques, així les supernoves amb corbes de llum més estretes,
per tant menys lluminoses, s’observen més aviat a més distància del centre gal·làctic.
Aquest anàlisi va ser presentat a la conferència Supernovae and their Host Galaxies que
es va fer al Juny del 2011 a Sydney, i serà publicat a Galbany et al. (2011).
Finalment, al capítol §7, es resumeix i es donen les conclusions d’aquesta tesi. / Esta tesis engloba el trabajo realizado durante los últimos cuatro años como estudiante
de doctorado en el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), enmarcardo en la
colabaración Sloan Digital Sky Survey II Supernova (SDSS-II/SNe) Survey.
En el primer capítulo (§1) se introducen los principales conceptos del Modelo Estándar
de Cosmología, presentando sus orígenes, las propiedades de sus contenidos,
y las medidas de distancia y brillo. También se reconstruyen la historia del universo
desde el Big Bang y se resumen algunos de los descubrimientos más excitantes que
han confirmado las predicciones del Modelo Estándar.
Seguidamente (§2), se da una explicación detallada de las supernovas (SNe), incluyendo
el mecanismo físico que da lugar a las explosiones, las diferencias entre los
diferentes tipos, y su clasificación espectral. También se describen las propiedades
fotomètricas y espectroscópicas de las supernovas de tipo Ia. A continuación, se resumen
las medidas del ritmo de explosión, las propiedades de las galaxias donde
residen las supernovas, y su uso en Cosmología a través del diagrama de Hubble.
En el siguiente capítulo, (§3) se describe SDSS-II/SNe Survey, una extensión de
tres años (2005-2007) del proyecto Sloan (SDSS) que ha detectado y medido curvas de
luz para centenares de supernovas a través de escanear el cielo en repetidas ocasiones.
Como parte del seguimiento espectroscópico de las supernova de SDSS-II/SNe,
contribuímos obteniendo 23 espectros de supernovas durante 4 noches de Octubre y
Noviembre (5-6 Oct. y 4-5 Nov.) del 2007, utilizando el Telescopio Nazionale Galileo
(TNG) situado en el Observatorio del Roque de Los Muchachos (ORM) en La Palma.
En el capítulo §4 se describe toda la reducción de datos, desde la adquisición de las
imágenes hasta los espectros calibrados en flujo y longitud de onda.
Siguiendo la reducción de los espectros, en el capítulo §5, se describe una de las
supernovas de tipo Ia menos luminosa jamàs conocida, la peculiar 2007qd, para la cual
medimos el primer espectro. Las propiedades observadas de la 2007qd la sitúan en
la subclase llamada 2002cx, como miembro intermedio entre las supernovas 2002cx y
2008ha, enlazándolas. Se presentan las observaciones espectroscópicas y fotométricas
de la supernova 2007qd y se comparan su propiedades con un conjunto de otras
supernovas. Éste análisis fue publicado en McClelland et al. (2010).
En el capítulo §6, se utilizan las supernovas Ia descubiertas por SDSS-II/SNe Survey
durante los tres años de actividad, para buscar dependencias entre las propiedades
fotométricas de las supernovas Ia y la proyección de la distancia hasta el centro de la
galaxia donde residen, utilizando la distancia como aproximación a las propiedades
locales de las galaxias (ritmo de creación de estrellas, metalicidad local, etc.). Encontramos
que el exceso de color de las supernovas, parametrizado por AV en MLCS2k2 y
por c en SALT2 decrece con la distancia, en particular para las galaxias espirales.
Además, y con menos significancia, también se encuentra que la amplitud de la curva
de luz, obtenida con MLCS2k2, está correlacionada con la separación entre la supernova
y el centro de la galaxia para las galaxias elípticas, así las supernovas con curvas
de luz más estrechas, y menos luminosas, se observan a más distancia del centro galactico.
Este análisis fue presentado en la conferencia Supernovae and their Host Galaxies
que tuvo lugar en Junio del 2011 en Sydney, y serà publicado en Galbany et al. (2011).
Finalmente, en §7, se resume y se presentan las conclusiones de esta tesis. / This thesis comprises the work I have been doing during the last four years at
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) as a PhD student, and has to be understood
within the context of the Sloan Digital Sky Survey II Supernova (SDSS-II/SNe) survey.
The content of this thesis is ordered as follows. In the next Chapter (§1) I introduce
the main concepts of the Standard Model of Cosmology, presenting the origins, the
properties of its contents, and the distance and the brightness measurements. I also
reconstruct the history of universe since the Big Bang and summarize some of the
most exciting discoveries that have confirmed the Standard Model predictions.
In §2, a detailed explanation of supernovae (SNe) is given, including the physical
mechanism that accounts for their explosions, the differences among the several
types of SNe, and their spectral classification. We also describe the spectroscopic and
photometric properties of Type-Ia SNe. After that, we review the SNe rate of the explosion
measurements, the properties of their host galaxies, and their use in Cosmology
through the Hubble diagram.
After that, in §3, I describe the SDSS-II/SNe survey, a three-year (2005-2007) extension
of SDSS of which I am an external collaborator, which has detected and measured
light-curves for several hundred supernovae through repeat scans of the sky.
As a part of the spectroscopic follow-up of the SDSS-II/SNe candidates, we contributed
to the project taking spectra of 23 SNe during four nights in October and
November (5-6 Oct. and 4-5 Nov.) of 2007 using the Telescopio Nazionale Galileo
(TNG) located at the Observatorio del Roque de Los Muchachos (ORM) in La Palma.
In §4, the whole reduction procedure, from the acquisition of the raw data by the
telescope camera to the final flux-calibrated spectra, is described.
Following the spectra reduction, in §5, I describe one of the most subluminous
type-Ia events known, the peculiar 2007qd supernova, for which we took the first
spectrum. The observed properties of 2007qd place it in the 2002cx subclass of supernovae,
specifically as a member intermediate to 2002cx and 2008ha, linking these
objects. We present the photometric and spectroscopic observations of 2007qd and
compare its unique properties with a range of other SNe. This work was compiled
and published in McClelland et al. (2010).
Then, in §6, the three-year sample of Type Ia supernovae (SNe Ia) discovered by
the SDSS-II/SNe Survey is used to look for dependencies between photometric SN
Ia properties and the projected distance to the host galaxy center, using the distance
as a proxy for local galaxy properties (local star-formation rate, local metallicity, etc.).
We find that the excess color of the SN, parametrized by AV in MLCS2k2 and by c
in SALT2 decreases with the projected distance, in particular for spiral galaxies. At
a lower significance we find that the light-curve width, as obtained from MLCS2k2 ,
is correlated with the SN-galaxy separation for elliptical hosts, so that SNe Ia with
narrower light-curves, hence dimmer, are more commonly observed at large distances
from the host galaxy core. This analysis was presented in the Supernovae and their
Host Galaxies conference which was held at Sydney, Australia in June 2011, and will
be published in Galbany et al. (2011).
Finally, in §7 we give a summary and the conclusions of this thesis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/83974 |
| Date | 28 October 2011 |
| Creators | Galbany i Gonzàlez, Lluís |
| Contributors | Miquel Pascual, Ramon, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 199 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0145 seconds