Statistické zpracování družicových dat gama záblesků družice Fermi

Abstract

Gama záblesky jsou jedním z jevů, kterým astrofyzici dosud zcela nerozumí. Z důvodu jejich extremních luminozit jsou viditelné v kosmologických vzdálenostech. Proto se mohou stát nástrojem, kterým bychom mohli zkoumat mladý vesmír. Tato práce je zaměřena na určení celkové vyzářené energie gama záblesků, jejich luminozit a závislost těchto veličin na rudém posuvu. Při zkoumání 28 dlouhých gama záblesků se známými rudými posuvy je nalezena závislost těchto veličin na rudém posuvu. Dále se práce zabýva tím, zda-li je tato závislost zapříčiněna výběrovým efektem detekce nebo se jedná o skutečný astrofyzikální jev. Nejdříve je ukázáno, že příslušná k-korekce má na závislost těchto veličin na rudém posuvu jen malý, pokud ne žádný vliv. Za druhé, je navrhnut nový přístup jak studovat závislost luminozitní funkce na rudém posuvu. Za třetí, je ukázáno, že vzorek gama záblesků s určenými rudými posuvy je vychýlený, což znamená, že při kombinování měření z různých zdrojů je třeba být opatrný. Z výsledků plyne, že závislost veličin na rudém posuvu se dá vysvětlit výběrovým efektem detekce.

Gamma-ray bursts (GRBs) are one of the phenomena that still puzzle the astrophysi- cists. Due to their extreme luminosities, they are visible in cosmological distances. They could provide a tool for understanding the early Universe. This thesis focuses on the estimation of the total energy released by the GRBs, their luminosities and how these quantities depend on the redshift. For a sample of 28 long GRBs with known redshifts, a dependence of their total energies and luminosities on the redshift is found. The thesis further studied if this dependence is either an observational bias or a real astrophysical phenomenon. Firstly, proper use of k-correction revealed that it has lit- tle effect on the redshift dependence of these quantities. Secondly, a new approach has been proposed to investigate the redshift dependence of the luminosity function. Thirdly, selection effect has been found, when investigating the sample of bursts with known redshifts, implying a caution when combining data from different sources. All these efforts show that the observational bias can still explain the redshift dependence.