Magnetars are neutron stars showing dramatic X-ray and soft γ-ray outbursting behaviour that is thought to be powered by their intense internal magnetic fields. Like conventional neutron stars in the form of radio pulsars, magnetars show sudden changes in their rotation rate, called "glitches," during which angular momentum is believed to be transferred between the solid outer crust and the superfluid component of the inner crust. Hitherto, the several hundred observed glitches in radio pulsars and magnetars have involved a sudden spin-up of the star, due presumably to the interior superfluid rotating faster than the crust. In this thesis, we report on X-ray timing observations of the magnetar 1E 2259+586 , using the Swift X-ray Telescope, which we show exhibited a clear "anti-glitch" – a sudden spin down. We show that this event, like some previous magnetar spin-up glitches, was accompanied by multiple X-ray radiative changes and a significant spin-down rate change. This event, if of origin internal to the star, is unpredicted in models of neutron star spin-down and is suggestive of differential rotation in the neutron star, further supporting the need for a rethinking of glitch theory for all neutron stars. / Les magnétars sont des étoiles à neutrons caractérisées par une émission violente de rayons X et de rayons gamma doux. Cette émission par sursauts serait alimentée par leur puissants champs magnétiques internes. À l'instar des étoiles à neutrons conventionnelles se trouvant sous la forme de pulsars radios, les magnétars affichent des changements soudains dans leur vitesse de rotation, appelés 'glitches'. Durant ces changements, un transfer de moment angulaire se ferait entre la croûte solide extérieure et la composante superfluide de la croûte intérieure. À ce jour, les quelques centaines de 'glitches' observés dans les pulsars radios et les magnétars se sont transformés en accélération soudaine de l'étoile, un phénomène vraisemblablement dû au fait que la rotation du superfluide intérieur est plus rapide que celle de la croûte. Dans ce travail, nous rapportons des observations du magnétar 1E 2259+586 réalisées à l'aide du Télescope à rayons X Swift démontrant clairement un comportement d'anti-'glitch', c'est-à-dire un ralentissement abrupt de la vitesse de rotation de l'étoile. Nous montrons que cet évènement, tout comme d'autres anti-'glitches' observés précédemment, a été accompagné par de multiples changements dans l'émission de rayons X et par une décroissance du spin de l'étoile. Ce comportement, s'il est causé par des mécanismes stellaires internes, n'est pas prédit par les modèles de variation de vitesse de rotation des étoiles à neutrons et suggère l'existence de rotation différentielle, ce qui supporte l'idée que la théorie du 'glitch' dans les étoiles à neutrons doit être repensée.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.121308 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Archibald, Robert |
| Contributors | Victoria Kaspi (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses |
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