La detección de fotones gamma y de rayos cósmicos muy energéticos provenientes de objetos astronómicos permite el estudio de las condiciones del medio en el que se producen y de los procesos responsables de tales emisiones. Mediante el modelado y análisis de datos de los observatorios Pierre Auger, VERTAS y Fermi-LAT estudiamos algunos de los tipos de objetos más energéticos del universo, como blazares, galaxias con alta tasa de formación estelar, remanentes de supernovas y regiones de eyección de masa acelerada. Estudiamos también el desempeño del nuevo observatorio CTA frente a observaciones de fotones gamma proveniente de estos tipos de objetos.
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Los sistemas que contienen objetos compactos presentan fenómenos de acreción y eyección de materia que, por un lado permiten detectar estos objetos, y por el otro inyectan energía al medio ambiente, modificando sus propiedades e influyendo en su evolución. Mediante el modelado y la simulación de estos procesos, y el contraste con las observaciones, estudiamos la influencia de las poblaciones de estos sistemas (binarias de rayos X, gamma-ray bursts) en la evolución de las galaxias y sobre la reionización del Universo temprano. Del mismo modo investigamos la posible existencia de agujeros negros de masa intermedia en los cúmulos estelares.
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