Monitoring of X-ray binaries and novae with the Burst alert telescope on board the Swift satellite

par Fabio Senziani

Thèse de doctorat en Astrophysique des hautes énergies

Sous la direction de Giovanni Fabrizio Bignami et de Gerald Keith Skinner.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .

mots clés

• Astrophysique
• Instrumentation
• Traitement de données
• Binaires X
• Novae
• Novae
• Rayons X -- Diffraction
• Sursauts gamma
• Satellites scientifiques

Résumé

Le Burst Alert Telescope (BAT) à bord du satellite Swift est un instrument très performant pour l'astronomie des rayons X-durs/gamma. L'énorme champ de vue, la bonne sensibilité et la stratégie de pointage couvrant tout le ciel font de BAT un instrument adapté pour observer des sources connues et pour étudier les nouveaux objets variables. Dans cette thèse une description détaillée des nouvelles procédures pour analyser les données de survey de BAT est fournie et les premiers résultats astrophysiques de sources galactiques en accrétion sont discutés. Trois binaires X ont été étudiées : le microquasar GROJ1655-40, le SFXT IGR J08408-4503 et le LMXB symbiotique 4U 1954+319. L'émission gamma due à la décroissance des éléments radioactifs des novae a été aussi recherchée. L'émission de RS Oph, probablement liée au chauffage par choc, a été détectée. La probabilité de détecter une nova durant le temps de vie de Swift a été estimée en utilisant une approche Monte Carlo.

Résumé

The Burst Alert Telescope (BAT) on board the Swift satellite is a very useful tool for hard X/gamma-ray astronomy. Thanks to its good sensitivity, huge field of view, and pointing strategy covering all the sky, BAT is a suitable instrument to monitor known hard X-ray sources as well as to catch and study new transients. In this thesis, new procedures to analyse the BAT survey data are described with details and the first astrophysical results on galactic accreting sources discussed. Three X-ray binaries were observed and studied: the microquasar GRO J1655-40 during its 2005 outburst, the SFXT IGR J08408-4503 during its third recorded outburst and the symbiotic LMXB 4U 1954+319. A search for prompt gamma-ray emission due to downgraded decay of radioactive elements from novae was also performed. The emission of RS Oph, possibly due to shock heating, led to a detection. The probability of detecting a nova during the Swift lifetime was estimated using a Monte Carlo approach.