VERITAS observations of galactic compact objects

• Main Author: Guenette, Roxanne
• Other Authors: Kenneth J Ragan (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2010
• Subjects: Physics - Elementary Particles and High Energy
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=95147

VERITAS consists of an array of four 12 m imaging atmospheric telescopes, designed to observe very high energy (VHE) gamma-ray emission between 100 GeV and 30 TeV. In this thesis, galactic compact objects, observed with the VERITAS telescopes, will be presented. Magnetars are highly magnetized neutron stars. Three magnetars were observed by VERITAS: 4U 0142+61, 1E 2259+586 and SGR 0501+4516. No significant gamma-ray emission was observed during the quiescent phase. These results support the current magnetar models, which do not predict any VHE emission. No data were acquired during outburst activity. Magnetar observations during outburst are now part of the VERITAS burst alert program. It is now known that X-ray binaries can emit in the TeV regime. There is no clear correlations with physical properties that could indicate with certainty which ones are TeV emitters. Data on 15 X-ray binaries were retrieved from VERITAS archival data. No gamma-ray emission was observed from any of the systems. Due to the differences between the systems studied and the three known TeV emitters, no conclusions could be made on the physical properties that might be responsible for TeV emission. The SS 433 system, hosting a black hole (BH), exhibits two powerful jets. TeV emission has been predicted from near the BH and from the regions where the jets hit the surrounding medium. VERITAS acquired ~19 h of data on the system, allowing analyses at the BH and at the region where the western jet interacts with the surrounding medium (w2). No significant gamma-ray emission was observed. From the results at the black hole position, constraints were put on a theoretical model of emission. In the case of the w2 region, an excess, lower than the canonical detection level of 5 sigma, was observed. This excess is not attributed yet to gamma-ray emission; more data are required to confirm or refute the excess as a gamma-ray signal. If the excess is treated as a statistical fluctuation, the upp === VERITAS est un réseau de quatre télescopes Cherenkov à imagerie de 12 m, conç cu pour l'observation de rayons gamma entre 100 GeV et 30 TeV. Dans cette thèse, plusieurs objets compacts galactiques, observés par VERITAS, seront présentés. Les magnétars sont des étoiles à neutron fortement magnétiques. Trois magnétars ont été observés par VERITAS: 4U 0142+61, 1E 2259+586 et SGR 0501+4516. Aucune émission de rayons gamma n'a été détectée. Ces résultats supportent les modèles théoriques actuels, qui ne prédisent aucune émission à ces énergies. Aucune donnée n'a été enregistrée pendant un épisode de sursaut d'activité. L'observation de magnétars pendant un sursaut fait maintenant partie du programme d'alerte de sursauts de VERITAS. Il est maintenant connu que les binaires à rayons X peuvent émettre dans le régime des TeV. Il n'y a cependant pas de corrélations claires entre les propriétés physiques de ces objets qui pourraient indiquer avec certitude les propriétés responsables de l'émission à très haute énergie. Des données sur 15 binaires à rayons X ont été retirées des archives de VERITAS. Aucune émission gamma n'a été détectée dans ces sytèmes. Aucune conclusion n'a pu être tirée sur les propriétés physiques qui pourraient être responsables de l'émission gamma, due aux trop grandes différences entre les systèmes étudiés et les trois systèmes émettant dans les TeV. Le système SS 433, comprenant un trou noir (TN), présente deux puissants jets. L'émission de rayons gamma a été prédite près du TN et dans les régions où les jets entrent en contact avec le matériel environnant. VERITAS a obtenu ~19 h de données sur le système, permettant l'analyse à la position du TN et à l'endroit où le jet ouest interagit avec le matériel environnant (w2). Aucune émission gamma n'a été détectée à aucun des endroits. Les résultats à la position du TN ont permis de mettre des contraintes sur