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El Consorcio Sierra Negra en la era de GLAST

El Consorcio Sierra Negra en la era de GLAST. Alberto Carramiñana Alonso Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Tonantzintla, Puebla TAAE, 26 de abril de 2006. Astronomía de rayos . A partir de E  mc 2

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Presentation Transcript

  1. El Consorcio Sierra Negra en la era de GLAST Alberto Carramiñana Alonso Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Tonantzintla, Puebla TAAE, 26 de abril de 2006

  2. Astronomía de rayos  • A partir de Emc2 • efecto Compton  telescopios Compton (1-30 MeV) • producción de pares  telescopios por producción de pares (30 MeV- 30 GeV)  telescopios atmosféricos (≥ 100 GeV)

  3.  rays X rays ---- Pair Production ---- MeV GeV TeV keV Photoelectric Atmospheric Compton 1970 1980 1990 2000 2010 Whipple Uhuru Sas-2 Cos-B Einstein Exosat Rosat Batse Osse Comptel -Egret---------- BeppoSax Cxo+Xmm Integral Magic, Hess -- -Swift---- Agile Veritas - Glast ---------------- Constellation X ACT?

  4. Telescopios de pares • Diseño: convertidor + rastreador + calorímetro • Cámaras de chispas ("spark chambers") • OSO-3: el plano Galáctico • SAS-2: + Crab + Vela + Geminga + fondo xgal • Cos-B: catálogo de 25 fuentes (3C273)

  5. Compton Gamma Ray Observatory • En órbita desde 1991 hasta 2000. • Datos disponibles en el COSSC BATSE Monitor de GRB (100s keV) OSSE Línea de aniquilación COMPTEL Espectroscopía nuclear EGRET Cielo E100 MeV

  6. Origen rayos cósmicos Vía Láctea + LMC Radiogalaxia Cen A Pulsares (6) Ráfaga solar Blazares (RL FSQ - 50 a 80) GRBs (6) Unidentified (170) pulsares Geminga Remanentes SN ? minicuasares ? Fuentes celestes de rayos 

  7. Telescopios Cerenkov • Atmósfera = convertidor y calorímetro • Escala interacciones: x  37 g/cm2 • 1 atmósfera  28 x • Fotones - hadrones distinguidos por la imagen de la luz Cerenkov • E  300 GeV

  8. Blazares de EGRET en TeV Solo Mk 421

  9. Absorción por el fondo IR • Producción de pares: E1E2 0.31012 eV2 de acuerdo a invariancia de Lorentz CMB

  10. H 1426+428 • At z=0.116 (500 Mpc)   >> 1 • PKS 2155-304 (z=0.116) previously reported(Chadwick et al. 1999).

  11. HESS Galactic TeV sources Shock acceleration in SNR?

  12. Aharonian et al. (2004) E>165 GeV

  13. D. Berley,5 E. Blaufuss5, D.G. Coyne,3 T. DeYoung,3,5 B.L. Dingus,6R.W. Ellsworth,7 J.A. Goodman5, C.P. Lansdell,5 J.T. Linnemann,9 J.E. McEnery,1,10 A.I. Mincer,8 M.F. Morales,3,11 P. Nemethy,8 D. Noyes,5 J.M. Ryan,12 F.W. Samuelson,6 P.M. Saz Parkinson,3 A. Shoup,13 G. Sinnis,6 A.J. Smith,5 G.W. Sullivan,5 D.A. Williams,3 X.W. Xu6 and G.B. Yodh13 Department of Physics, University of Wisconsin Current Address: Department of Physics, University of Utah Santa Crux Institute for Particle Physics, University of California, Santa Cruz Current address: Max-Plank-Institute fur Kernphysik Department of Physics, University of Maryland Los Alamos National Laboratory Department of Physics and Astronomy, George Mason University Department of Physics, New York University Department of Physics and Astronomy, Michigan State University Current address: NASA Goddard Space Flight Center Current address: Massachusetts Institute of Technology Department of Physics, University of New Hampshire Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine

  14. Point Source Search - Weighted Analysis Vicinity of the Crab Event Weighting: Bin Size =2.1o (Optimal for Point Sources) Crab significance 10.0s. Mrk421 significance 5.4s. Point in Cygnus Region at 5.9s. s=1.03 Cygnus Region Crab Mrk421

  15. GLAST Gamma ray Large Aperture Space Telescope GLAST EGRET

  16. Astronomía con GLAST

  17. GLAST: expectativas • Pulsares: • ~7  ~250 • Fuentes no identificadas: • identificación directa de pulsares G • fuentes puntuales VS extendidas • variabilidad • Galaxias: • LMC  ~6 a 12 (galaxias LIR) • starbursts y radiogalaxias • Blazares y AGNs: • ~70  ~2000 (fondo IR) • GRBs: • ~200 / año in LAT • <10 keV  300 GeV • SNR, Sol, ... Traslape con Hess, Magic, Veritas  calibración de técnica Cerenkov

  18. Junto con GLAST • Hess, Magic, Veritas • MiniHawc ( Hawc?) • Observatorios multifrecuencias (incluidos SPM, CNN, GTM) • Después de GLAST?

  19. Water Cerenkov Detector Layout Milagro: 450 PMT (25x18) shallow (1.4m) layer 273 PMT (19x13) deep (5.5m) layer 175 PMT outriggers Instrumented Area: ~40,000m2 PMT spacing: 2.8m Shallow Area: 3500m2 Deep Area: 2200m2 HAWC: 5625 or 11250 PMTs (75x75x(1 or 2)) Single layer at 4m depth or 2 layers at Milagro depths Instrumented Area: 90,000m2 PMT spacing: 4.0m Shallow Area: 90,000m2 Deep Area: 90,000m2 miniHAWC: 841 PMTs (29x29) 5.0m spacing Single layer with 4m depth Instrumented Area: 22,500m2 PMT spacing: 5.0m Shallow Area: 22,500m2 Deep Area: 22,500m2

  20. Instrumentos de primera luz SEQUOIA Arreglo de 32 detectores heterodinos sintonizable entre 80 y 115 GHz SPEED Arreglo 4 bolómetros de frecuencia selectiva  observaciones simultaneas a 2.1, 1.4, 1.1 y 0.85mm. AzTEC(ex BOLOCAM) Cámara de bolómetros (144)  mapeo en el continuo a 1mm. + buscador de redshifts

  21. GRB 030329 Destellos milimétricos GRB 980706

  22. AzTEC @ GTM 3 mJy Hz1/2

  23. Astronomía  con el GTM • Gamma-ray bursts: destellos + galaxias anfitrionas • Blazares: observaciones simultáneas + fondo IR • Galaxias cercanas: mapeo de CO para modelos de emisión

  24. Consorcio Sierra Negra • Agrupa todos los experimentos en SN • GTM • RT5 • OSOMEGA, antineutrones • Rayos cósmicos • MiniHawc - obteniendo el agua • Veritas? • Telescopios Cerenkov de bajo umbral (tipo 5@5)

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