• norsk
    • English
  • norsk 
    • norsk
    • English
  • Logg inn
Vis innførsel 
  •   Hjem
  • Fakultet for naturvitenskap (NV)
  • Institutt for fysikk
  • Vis innførsel
  •   Hjem
  • Fakultet for naturvitenskap (NV)
  • Institutt for fysikk
  • Vis innførsel
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Implementasjon av Tredimensjonale Elektromagnetiske Kaskader i Elmag

Blytt, Markus Henrikssønn
Master thesis
Thumbnail
Åpne
no.ntnu:inspera:43407691:38274519.pdf (11.44Mb)
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2625255
Utgivelsesdato
2019
Metadata
Vis full innførsel
Samlinger
  • Institutt for fysikk [1764]
Sammendrag
En oppdatert versjon av Monte Carlo programmet ELMAG er presentert. Programmet

simulerer elektromagnetiske kaskader som startes av høyenergiske fotoner fra blasarer. De

høyenergiske fotonene vekselvirker med bakgrunnsfotoner og produserer elektron-positron

par, som blir bøyd av et kosmologisk magnetisk felt, og deretter vekselvirker igjen med andre

bakgrunnsfotoner. ELMAG kan nå ta høyde for den tredimensjonal utviklingen av kaskaden

i et turbulent magnetisk felt. Det magnetiske feltet i programmet er en turbulent superpo-

sisjon av helikser, da det er ønskelig å undersøke polarisasjon i et kosmologisk magnetisk felt,

som kan bevise ulikheter i oppførselen til matterie og antimatterie i Universets begynnelse.

Partikkelfysikken bak de elektromagnetiske kaskadene blir utledet, samt en beskrivelse av

hvordan det magnetiske feltet blir generert. En avansert numerisk rutine blir presentert for

å beregne partikkelbanen i det turbulente magnetiske feltet. Flere tester er blitt utført for

bevise at den numeriske rutinen fungerer som ønskelig. Det ferdige programmet er laget så

generelt som mulig, og blir beskrevet i detalj for å la enhver bruker tilpasse programmet til

ønskelig formål. Programmet gir gode resultater når det sammenlignes med andre tilsvarende

simuleringer. Dog anbefales programmet kun for bruk når det simuleres for energier høyere

enn ∼ 1 GeV. Som sluttresultat presenteres band bilder av overflatelysstyrken fra blasaren

1ES 0229+200. Teoretisk forventning av tidsforsinkelse for avbøyde partikler er i overensstem-

melse med resultatene fra programmet. Venstrehåndspolarisasjon og høyrehåndspolariasjon

av det magnetiske feltet blir også evaluert. Det oppstår en tydelig forskjell i de respektive

band bildene. Dog er dette tilfellet for kun ett sett av tilfeldige parametre som initialiserer

magnetfeltet. Det konkluderes dermed med at det må opparbeides mer statistikk før man

kan dra en troverdig konklusjon på hvordan venstrehånds- og høyrehåndspolarisasjon vil

påvirke band bildet ulikt.
 
A development of the Monte Carlo program ELMAG is presented. The program simulates

electromagnetic cascades initiated by high energy γ-rays interacting with the extragalactic

background light, producing charged particles that are deflected in the extragalactic magnetic

field and again interact with the background photons. ELMAG calculates now the three-

dimensional evolution of the cascade with deflections by a turbulent magnetic field. The

magnetic field considered is helical, because theoretical predictions suggest that detecting

polarization in such a field can prove CP violation in the Early Universe. The particle physics

of electromagnetic cascades and the generation of a turbulent magnetic field is presented.

An appropriate numerical solver is chosen, and tested against analytic formulae to provide

sufficient proof of a correct implementation. The complete Monte Carlo program is made as

general as possible, and is explained in detail, to make it easy for a user to specify desired

input and output routines. Results from the program are in satisfying agreement with other

programs in the high energy regime. A consequence of the desired efficiency in the program

is that it should only be applied for photon energies above ∼ 1 GeV. As final results, the

simulations from the program provide surface brightness band images of the γ-ray sky around

the blazar 1ES 0229+200. The spectra of time delayed secondary particles are evaluated,

and are in good agreement with theoretical predictions. Left-handed and right-handed

polarizations of the magnetic field lead to different deformations of the observed band image.

However, a more detailed statistical treatment is required to make a reliable test for the

polarization of the extragalactic magnetic field.
 
Utgiver
NTNU

Kontakt oss | Gi tilbakemelding

Personvernerklæring
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Levert av  Unit
 

 

Bla i

Hele arkivetDelarkiv og samlingerUtgivelsesdatoForfattereTitlerEmneordDokumenttyperTidsskrifterDenne samlingenUtgivelsesdatoForfattereTitlerEmneordDokumenttyperTidsskrifter

Min side

Logg inn

Statistikk

Besøksstatistikk

Kontakt oss | Gi tilbakemelding

Personvernerklæring
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Levert av  Unit