Investigation of low - frequency galaxy spectra from LOFAR MSSS

W niniejszej pracy przedstawiam analizę widm radiowych galaktyk w zakresie niskich częstotliwości. Badania przeprowadziłam na podstawie przeglądu Multifrequency Snapshot Sky Survey (MSSS). Przegląd wykonano na częstotliwości 150 MHz, za pomocą anten wysokoczęstotliwościowych High Band Antenae (HBA) interferometru LOw Frequency Array (LOFAR). Pomiary całkowitego strumienia wykonałam dla próbki 50 galaktyk Lokalnego Wszechświata za pomocą pakietu Common Astronomy Software Applications (CASA).Używając danych z przeglądu i danych literaturowych oraz własnych pomiarów skonstruowałam globalne widma radiowe galaktyk. Obliczyłam i porównałam wartości indeksów spektralnych w zakresie niskich alpha_{low} i wysokich alpha_{high} częstotliwości radiowych. Mediany wyników wynoszą -0.58 i -0.68 odpowiednio dla alpha_{low} oraz alpha_{high}. Dla większości galaktyk różnica pomiędzy alpha_{low} a alpha_{high} jest statystycznie istotna. Wygląd większości widm wykazuje cechy ugięcia lub wypłaszczenia w zakresie niskich częstotliwości.Pomiary strumienia i danych katalogowych inklinacji nie wykazały zależności. Nie znalazłam zależności pomiędzy indeksem spektralnym a typem morfologicznym Hubble'a - Reynoldsa oraz indeksem spektralnym a jasnością w zakresie radiowym. \Brak występowania zależności strumienia radiowego od inklinacji galaktyk sugeruje, że to nie absorpcja termiczna jest głównym czynnikiem wpływającym na kształt obserwowanych widm radiowych w zakresie niskich częstotliwości. Zaobserwowane zakrzywienia mogą być spowodowane stratami energetycznymi cząstek promieniowania kosmicznego na promieniowanie synchrotronowe, na odwrotny efekt Comptona, jak i procesami dyfuzji lub adwekcji cząstek relatywistycznych w galaktykach.

The purpose of this thesis was to explore low - frequency spectra of nearby galaxies. Research was based on Low Frequency Array Multifrequency Snapshot Sky Survey (LOFAR MSSS) at 150 MHz.Survey was made with High Frequency Antennae (HBA) of the LOFAR interferometer. I have measured flux densities for 50 galaxies with Common Astronomy Software Applications (CASA) package. I constructed integrated radio spectra of sample galaxies using data from LOFAR MSSS at 150 MHz and fluxes at various radio frequencies obtained from literature search. I have measured spectral indices at radio high alpha_{high} and radio low alpha_{low} frequency range in order to look for flattening or turnovers, and analyse their dependencies with inclination, morphology and radio luminosity of galaxies. Median for alpha_{high} and alpha_{low} was found respectively -0.58 and -0.68. The difference between alpha_{high} and alpha_{low} is statistically significant. The most of the galaxies spectra shows flattening at low - frequency range..I did not detect relation between spectral indices and galaxy inclination.No dependence on galaxy Hubble - Reynolds type and on radio luminosity type was found either. \indent No relation between spectral indices and inclination jettison explanation that spectral flattening occur due to thermal absorption in galaxy. Shapes of global radio galaxy spectra could be cause by cosmic ray electron energy losses for synchrotron radiation or Inverse Compton effect as well as diffusion and advection processes of relativistic particles in galaxies.