Skip to main content
SUPERVISOR
Moslem Zareei,Farhang Loran
مسلم زارعی (استاد راهنما) فرهنگ لران اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seyed kamal aldin Sharyati najafabadi
سیدکمال الدین شریعتی نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

A Study of the polarization of the Sunyaev-Zeldovich effect
The Sunyaev-Zel?dovich effect (SZE) is due to the inverse Compton scattering of cosmic microwave background radiation photons by high energy electrons in galaxy clusters. This effect helps to understand the properties of galaxy clusters such as their temperature, ingredients, the distribution of different materials, and in some cases the dynamics of the galaxy clusters. The SZE was mathematically derived by the Kompaneets equation, which was obtained by Boltzmann?s equation. The relativistic form of Kompaneets equation has also developed that increases the precision of the calculations. Next, it was discovered that the polarization of this effect (the polarization of photons during the scattering of electron plasma into galaxy clusters) would also be a novel and useful way to study the physics of clusters. To study the polarization of this effect, we first import the polarization into the Boltzmann equation by performing some tensor calculations. Then we wrote the Boltzmann equation in a covriant form since it consistent with relativity. At the end of this research, it is concluded that by applying relativistic considerations, not only the quadropole of cosmic microwave background radiation is important in the polarization of the SZE, but the octopole term is also effective. With increasing the tempreture of galaxy cluster, the octopole effect is also increasing. According to the calculations performed in this study, for detecting the polarization of the SZE, the current detectors are very weak and therefore detecting this effect is not accessible right now.
اثر سونیوف-زلدوویچ به دلیل پراکندگی معکوس کامپتون تابش زمینه‌ی کیهانی از الکترون‌های داغ خوشه‌های کهکشانی رخ می‌دهد. این اثر در پی بردن به ویژگی‌های خوشه‌های کهکشانی مانند دما، مواد تشکیل دهنده، و توزیع مواد مختلف در آن، کمک به سزایی می‌کند و در بعضی موارد در شناخت دینامیک خوشه‌ی کهکشانی مد نظر، مفید واقع می‌شود. اثر سونیوف-زلدوویچ به صورت ریاضی ابتدا با معادله‌ی کمپانیتس بیان شد که به وسیله‌ی معادله‌ی بولتزمن به دست آمد. در ادامه صورت نسبیتی معادله‌ی کمپانیتس نیز مورد استفاده قرار گرفت که باعث افزایش دقت در محاسبات می‌شود. در ادامه به این مسأله پی‌برده شد که تغییرات در قطبش این اثر (تغییر در قطبش فوتون‌ها در حین پراکنده‌شدن از پلاسمای الکترونی در خوشه‌های کهکشانی) نیز می‌تواند یک مطالعه‌ی جدید و مفید در اثر سونیوف- زلدوویچ باشد. برای مطالعه‌ی قطبش این اثر، ابتدا قطبش را با انجام برخی محاسبات تانسوری وارد معادله‌ی بولتزمن کردیم. سپس معادله‌ی بولتزمن را به صورت هم‌وردا نوشتیم چون که با نسبیت سازگار بود. در پایان این پژوهش این نتیجه‌گیری انجام شدکه با اعمال ملاحظات نسبیتی می‌توان پی برد، نه تنها چهارقطبی تابش زمینه‌ی کیهانی در قطبش اثر سونیوف- زلدوویچ مؤثر است بلکه جمله‌ی هشت‌قطبی نیز تأثیرگذار است. با افزایش دمای خوشه‌ی کهکشانی اثر هشت‌قطبی هم بیشتر می‌شود. طبق محاسبات انجام شده در این پژوهش برای آشکارسازی قطبش اثر سونیوف- زلدوویچ، آشکارسازهای موجود بسیار ضعیف هستند و رسیدن به این مهم در حال حاضر بسیار دور از دسترس است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی