El Consorcio Sierra Negra El Consorcio Sierra Negra en la era de GLASTen la era de GLAST

Alberto Carramiñana AlonsoInstituto Nacional de Astrofísica, Óptica

y ElectrónicaTonantzintla, Puebla

TAAE, 26 de abril de 2006

Astronomía de rayos

• A partir de Emc2

– efecto Compton telescopios Compton (1-30 MeV)

– producción de pares telescopios por producción de pares (30 MeV- 30 GeV) telescopios atmosféricos (≥ 100 GeV)

keV MeV GeV TeV

X rays rays

Photoelectric Compton---- Pair Production ----

Atmospheric

1970

1980

1990

2000

2010

Uhuru Sas-2Cos-B

Whipple

EinsteinExosat

Rosat

Cxo+XmmBeppoSax

Batse Osse Comptel -Egret----------

Magic, Hess-- -Swift---- Agile Veritas- Glast ----------------

Constellation XACT?

Integral

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)

Compton Gamma Ray Observatory

• En órbita desde 1991 hasta 2000.

• Datos disponibles en el COSSC

BATSEMonitor de GRB (100s keV)

OSSELínea de aniquilación

COMPTELEspectroscopía nuclear

EGRETCielo E100 MeV

Fuentes celestes de rayos

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 ?

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

Blazares de EGRET en

TeV

Solo Mk 421

Absorción por el fondo IR

• Producción de pares: E1E2 0.31012 eV2

de acuerdo a invariancia de Lorentz

CMB

H 1426+428• At z=0.116 (500 Mpc) >> 1

• PKS 2155-304 (z=0.116) previously reported (Chadwick et al. 1999).

HESS Galactic TeV sources

Shock acceleration in SNR?

Aharonian et al. (2004) E>165 GeV

(1)Department of Physics, University of Wisconsin

(2)Current Address: Department of Physics, University of Utah

(3)Santa Crux Institute for Particle Physics, University of California, Santa Cruz

(4)Current address: Max-Plank-Institute fur Kernphysik

(5)Department of Physics, University of Maryland

(6)Los Alamos National Laboratory

(7)Department of Physics and Astronomy, George Mason University

(8)Department of Physics, New York University

(9)Department of Physics and Astronomy, Michigan State University

(10)Current address: NASA Goddard Space Flight Center

(11)Current address: Massachusetts Institute of Technology

(12)Department of Physics, University of New Hampshire

(13)Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine

D. Berley,5 E. Blaufuss5, D.G. Coyne,3 T. DeYoung,3,5

B.L. Dingus,6 R.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

Event Weighting: Bin Size =2.1o (Optimal for Point Sources)

Crab significance 10.0.Mrk421 significance 5.4. Point in Cygnus Region at 5.9.

Point Source Search - Weighted Analysis

Cygnus Region Mrk421 Crab

Vicinity of the Crab

=1.03

GLAST Gamma ray Large Aperture Space Telescope

EGRET GLAST

Astronomía con GLAST

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

Junto con GLAST

• Hess, Magic, Veritas

• MiniHawc ( Hawc?)

• Observatorios multifrecuencias (incluidos SPM, CNN, GTM)

• Después de GLAST?

Water Cerenkov Detector Layout

Milagro:450 PMT (25x18) shallow (1.4m) layer273 PMT (19x13) deep (5.5m) layer175 PMT outriggers

Instrumented Area: ~40,000m2

PMT spacing: 2.8mShallow Area: 3500m2

Deep Area: 2200m2

HAWC:5625 or 11250 PMTs (75x75x(1 or 2))Single layer at 4m depth or 2 layers atMilagro depths

Instrumented Area: 90,000m2

PMT spacing: 4.0mShallow Area: 90,000m2

Deep Area: 90,000m2

miniHAWC:841 PMTs (29x29)5.0m spacingSingle layer with 4m depth

Instrumented Area: 22,500m2

PMT spacing: 5.0mShallow Area: 22,500m2

Deep Area: 22,500m2

Instrumentos de primera luz

SEQUOIAArreglo de 32 detectores heterodinos sintonizable entre 80 y 115 GHz

AzTEC (ex BOLOCAM)

Cámara de bolómetros(144) mapeo en el continuo a 1mm.

SPEEDArreglo 4 bolómetrosde frecuencia selectiva observacionessimultaneas a 2.1, 1.4, 1.1 y 0.85mm.

+ buscador de redshifts

Destellos milimétricos

GRB 980706

GRB 030329

AzTEC @ GTM 3 mJy Hz1/2

Astronomía con el GTM

• Gamma-ray bursts: destellos + galaxias anfitrionas

• Blazares: observaciones simultáneas + fondo IR

• Galaxias cercanas: mapeo de CO para modelos de emisión

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)