BarconsEnero04
Páginas: 11 (2719 palabras)
Publicado: 8 de septiembre de 2015
Una mirada al Universo
profundo en rayos X
Xavier Barcons
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Indice
• Motivación y herramientas
– El Universo en rayos X
– Los observatorios modernos de rayos X: Chandra y XMMNewton
– Algunos hitos recientes en Astronomía de rayos X
• El medio intergaláctico caliente
• Galaxias Activas yel Universo oscurecido
– AGNs atípicos: cuestionando el modelo unificado
– Rastreando el cielo: Resultados del programa AXIS
– Cielo profundo en rayos X
• Retos para el futuro
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
¿Cómo
empezó
la
Astronomía
Se descubren dos hechos sorprendentes:
…!hasta
el año1990!
• Una fuente extremadamente
brillante
en rayos X y
de rayos
X?
muy pocoaparente en el óptico (Sco X-1)
18 de •Junio
1962: Giacconi
y
Unaderadiación
difusa
por todas direcciones (la radiación cósmica
colaboradores envian un cohete
de afondo
rayos
(Aerobee)
más dede
80 km
de X)
altura
5 min con 3la Luna no se ve...
Y, durante
por supuesto,
detectores de rayos X.
Objetivo: detectar los
rayos X solares reflejados en la Luna.
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda alUniverso con rayos X
Sco X-1
FRX
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Riccardo Giacconi (Génova 1931)
Premio Nobel de Física 2002
2000
1962
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Procesos cósmicos que
producen radiación X
• Plasmas (gases ionizados) a temperaturas de
millones de grados (bremsstrahlung y lineas)
• Electrones muy energéticosen campos magnéticos
intensos (sincrotrón)
• Efecto Compton inverso sobre electrones
energéticos.
• Material en caída hacia objetos compactos o
agujeros negros (discos de acreción)
• Cascadas de pares electrón-positrón
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Los grandes observatorios
Chandra (NASA)
Julio 1999
IAC, 29 Enero 2004
XMM-Newton (ESA)
Diciembre 1999
Unamirada profunda al Universo con rayos X
¿Cómo funciona un telescopio
de rayos X?
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Chandra
•
•
•
•
•
•
Espectroscopía de baja
resolución (E/∆E~20-50)
espacialmente resuelta (0.5“).
Espectroscopía dispersiva de
resolución intermedia (0.020.04 Ang, E/∆E~200-500)
Cámara de Alta Resolución
(HRC): Placa Micro-Canal
Espectrómetro CCDAvanzado
(ACIS)
Red de Transmisión de baja
energía (LETG): 0.08-2 keV,
E/∆E=30-2000 (+HRC-S)
Red de Transmisión de Alta
Energía (HETGS): 0.4-10 keV,
E/∆E≤1000 (+ACIS-S)
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
XMM-Newton
•
•
•
•
•
Espectroscopía de baja
resolución (E/∆E~20-50)
espacialmente resuelta (15“).
Espectroscopía dispersiva de
resolución intermedia (0.030.06 Ang,E/∆E~200-500)
EPIC: (3) Cámaras CCD de
imagen espectroscópica. 0.1-12
keV
(2) Espectrógrafos dispersivos por
reflexión (RGS): 0.05-3 keV
(1) Monitor óptico (OM): imagen
óptica/UV y grismas.
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Comparación de Chandra y
XMM-Newton
XMM-Newton:
Chandra:
•Area efectiva 0.4 m2
•Resolución angular: 15’’ HEW
•Sensitividad límite: 10-15 ergcm-2 s-1
•Area efectiva: 0.08 m2
IAC, 29 Enero 2004
•Resolución angular: 0.5’’ HEW
•Sensitividad límite: <10-16 erg cm-2 s-1
Una mirada profunda al Universo con rayos X
N132D SNR
Fe line
OVII
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
OVIII
SNRs y Púlsares
Púlsar
EL Púlsar del Cangrejo
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Chandra
CampoMagnético en estrellas
de neutrones aisladas
Primera detección de líneas
de absorción ciclotrón en
una estrella de neutrones
aislada: medida directa
del campo magnético.
Líneas ciclotrón
B~8 x 1010 Gauss
Bignami, Caraveo,
De Luca & Mereghetti 2003
IAC, 29 Enero 2004
1E1207.4–5209
Una mirada profunda al Universo con rayos X
El centro Galáctico en rayos X
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada...
profundo en rayos X
Xavier Barcons
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Indice
• Motivación y herramientas
– El Universo en rayos X
– Los observatorios modernos de rayos X: Chandra y XMMNewton
– Algunos hitos recientes en Astronomía de rayos X
• El medio intergaláctico caliente
• Galaxias Activas yel Universo oscurecido
– AGNs atípicos: cuestionando el modelo unificado
– Rastreando el cielo: Resultados del programa AXIS
– Cielo profundo en rayos X
• Retos para el futuro
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
¿Cómo
empezó
la
Astronomía
Se descubren dos hechos sorprendentes:
…!hasta
el año1990!
• Una fuente extremadamente
brillante
en rayos X y
de rayos
X?
muy pocoaparente en el óptico (Sco X-1)
18 de •Junio
1962: Giacconi
y
Unaderadiación
difusa
por todas direcciones (la radiación cósmica
colaboradores envian un cohete
de afondo
rayos
(Aerobee)
más dede
80 km
de X)
altura
5 min con 3la Luna no se ve...
Y, durante
por supuesto,
detectores de rayos X.
Objetivo: detectar los
rayos X solares reflejados en la Luna.
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda alUniverso con rayos X
Sco X-1
FRX
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Riccardo Giacconi (Génova 1931)
Premio Nobel de Física 2002
2000
1962
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Procesos cósmicos que
producen radiación X
• Plasmas (gases ionizados) a temperaturas de
millones de grados (bremsstrahlung y lineas)
• Electrones muy energéticosen campos magnéticos
intensos (sincrotrón)
• Efecto Compton inverso sobre electrones
energéticos.
• Material en caída hacia objetos compactos o
agujeros negros (discos de acreción)
• Cascadas de pares electrón-positrón
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Los grandes observatorios
Chandra (NASA)
Julio 1999
IAC, 29 Enero 2004
XMM-Newton (ESA)
Diciembre 1999
Unamirada profunda al Universo con rayos X
¿Cómo funciona un telescopio
de rayos X?
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Chandra
•
•
•
•
•
•
Espectroscopía de baja
resolución (E/∆E~20-50)
espacialmente resuelta (0.5“).
Espectroscopía dispersiva de
resolución intermedia (0.020.04 Ang, E/∆E~200-500)
Cámara de Alta Resolución
(HRC): Placa Micro-Canal
Espectrómetro CCDAvanzado
(ACIS)
Red de Transmisión de baja
energía (LETG): 0.08-2 keV,
E/∆E=30-2000 (+HRC-S)
Red de Transmisión de Alta
Energía (HETGS): 0.4-10 keV,
E/∆E≤1000 (+ACIS-S)
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
XMM-Newton
•
•
•
•
•
Espectroscopía de baja
resolución (E/∆E~20-50)
espacialmente resuelta (15“).
Espectroscopía dispersiva de
resolución intermedia (0.030.06 Ang,E/∆E~200-500)
EPIC: (3) Cámaras CCD de
imagen espectroscópica. 0.1-12
keV
(2) Espectrógrafos dispersivos por
reflexión (RGS): 0.05-3 keV
(1) Monitor óptico (OM): imagen
óptica/UV y grismas.
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Comparación de Chandra y
XMM-Newton
XMM-Newton:
Chandra:
•Area efectiva 0.4 m2
•Resolución angular: 15’’ HEW
•Sensitividad límite: 10-15 ergcm-2 s-1
•Area efectiva: 0.08 m2
IAC, 29 Enero 2004
•Resolución angular: 0.5’’ HEW
•Sensitividad límite: <10-16 erg cm-2 s-1
Una mirada profunda al Universo con rayos X
N132D SNR
Fe line
OVII
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
OVIII
SNRs y Púlsares
Púlsar
EL Púlsar del Cangrejo
IAC, 29 Enero 2004
Una mirada profunda al Universo con rayos X
Chandra
CampoMagnético en estrellas
de neutrones aisladas
Primera detección de líneas
de absorción ciclotrón en
una estrella de neutrones
aislada: medida directa
del campo magnético.
Líneas ciclotrón
B~8 x 1010 Gauss
Bignami, Caraveo,
De Luca & Mereghetti 2003
IAC, 29 Enero 2004
1E1207.4–5209
Una mirada profunda al Universo con rayos X
El centro Galáctico en rayos X
IAC, 29 Enero 2004
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