Globular clusters, such as M13, are very dense star clusters and are known to contain many more millisecond pulsars per unit mass than the galaxy as a whole. These pulsars are concentrated in the core regions of globulars and are expected to generate relativistic winds of electrons. Such energetic electrons may then interact with the intense field of optical photons, which is supported by the numerous normal stars of the cluster, to generate Very High-Energy (VHE) gamma rays. Herein, this emission model, as imple- mented by Bednarek & Sitarek (2007), is described and justified in more detail and data from observations of M13, undertaken to confront this model, are analysed. No evidence for VHE gamma-ray emission from M13 is found. A decorrelated, integral upper limit of 0.306 * 10^−12 cm^−2 s^−1 above 0.8 TeV, at a confidence level of 95%, is determined. Spectral upper limits are also determined and compared to emission curves presented in Bednarek & Sitarek (2007). A detailed examination of the parameters of the model is performed and it is found that the predicted curves were based upon over-optimistic estimations of several of these. Nonetheless, the model can be related to existing theories of pulsar winds and, thereby, it is found that the acceleration of electrons in millisec- ond pulsar winds (outside pulsar light-cylinders) to TeV energies is excluded by these observations, under self-consistent assumptions of the properties of this population of millisecond pulsars. / Les amas globulaires, tels que M13, sont des amas d'étoiles très denses et sont connus pour contenir beaucoup plus de pulsars milliseconde par unité de masse que la galaxie dans son ensemble. Ces pulsars sont concentrés dans les régions centrales d'amas globulaires et sont supposés générer des vents relativistes d'électrons. Ces électrons énergétiques peuvent alors interagir avec le champ intense de photons optiques, qui est soutenu par les nombreuses étoiles normales de l'amas, afin de générer des rayons gamma de Très Haute Énergie (THE). Dans la présente thèse, ce modèle d'émission, mis en oeuvre par Bednarek & Sitarek (2007), est décrit et justifié de manière plus détaillée et des données, recueillies à partir d'observations de M13, ont été analysées dans le but de confronter ce modèle. Aucune preuve d'émission des rayons gamma THE de M13 n'a été trouvée. Une limite supérieure intégrale et décorrélée est déterminée, soit 0.306 * 10^−12 cm^−2 s^−1 en dessus de 0.8 TeV, à un niveau de confiance de 95%. Des limites supérieures spectrales sont également déterminées et comparées aux courbes d'émission présentées dans Bednarek & Sitarek (2007). L'examen détaillé des paramètres du modèle révèle que les courbes attendues étaient fondées sur des estimations trop optimistes de plusieurs de ces paramètres. Néanmoins, le modèle peut être lié aux théories existantes des vents des pulsars et, ce faisant, à travers ces observations, on trouve que l'accélération des électrons dans les vents des pulsars millisecondes (en dehors des cylindres lumièriques des pulsars) aux énergies TeV est à exclure, selon des hypothèses auto-cohérentes des propriétés de cette population des pulsars millisecondes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.107625 |
| Date | January 2012 |
| Creators | McCutcheon, Michael Warren |
| Contributors | David Hanna (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 | Doctor of Philosophy (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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