Telescopios y detectores astronómicos. Dr. Lorenzo Olguín Ruiz. Área de Astronomía Universidad de Sonora. 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 1

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1 Telescopios y detectores astronómicos. Dr. Lorenzo Olguín Ruiz Área de Astronomía Universidad de Sonora 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 1

2 Observando a través de la atmósfera terrestre La atmósfera terrestre deja pasar ondas electromagnédcas sólo de algunas longitudes de onda. Las regiones más favorecidas son la región ópdca del espectro y la región de radio. 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 2

3 Fuera de estos dos intervalos (ópdco y radio), la radiación es severamente bloqueada por la atmósfera terrestre. Los elementos bloqueadores: H 2 O, O 2, O 3, CO 2 La ionósfera bloquea ondas de radio >10m (altura ~80-700km) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 3

4 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 4

5 Óptico Transmitancia 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 5

6 Transmisión de la atmósfera en el cenit en términos del vapor de agua precipitable! 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 6

7 Para la observación astronómica se buscan lugares con la menor absorción posible de luz (básicamente poco vapor de agua). Hay otras condiciones: Poca nubosidad (i.e. muchas noches despejadas al año) Alejado de ciudades luminosas Capa atmosférica estable Problemas [picos: Montañas altas (menos oxígeno) Dificultad de acceso Necesidad de construir instalaciones ad- hoc 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 7

8 Mejores sidos del mundo para observación astronómica C A B Figura: Home Planet 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 8

9 Mejores sidos del mundo para observación astronómica Mauna Kea, Hawaii, EE.UU. (Telescopios Keck 10m) Norte de Chile (Very Large Telescope 4x8m, ALMA 50x12m, etc) San Pedro MárDr, México (Telescopio de 2.1m altura: 2480 m) Islas Canarias, España (Gran Telescopio de Canarias 10.1m) Australia (Anglo- Australian Telescope 3.9m) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 9

10 Mauna Kea altura: 4205 m 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 10

11 Very Large Telescope Observatorio Paranal Cerro Paranal, Chile 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 11

12 Very Large Telescope 4 telescopios de 8.2m 4 telescopios auxiliares de 1.8m Pueden unir sus señales para hacer interferometría óptica (Very Large Telescope Inteferometer) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 12

13 Observatorio Astronómico Nacional San Pedro MárDr 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 13

14 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 14

15 OAN-SPM Telescopio de 2.1m 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 15

16 Islas Canarias (España) La Palma Tenerife Gran Canaria Lanzarote Fuerteventura El Hierro La Gomera Marruecos 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 16

17 Gran Telescopio de Canarias Edificio del GTC 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 17

18 Espejo segmentado. Diámetro total de 10.1m 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 18

19 Montura altacimutal 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 19

20 Recordatorio: espectro visible 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 20

21 Telescopios en diferentes regiones espectrales Telescopios ópdcos Telescopios Infrarrojos Telescopios milimétricos Radiotelescopios Telescopios Ultravioleta Telescopios de Rayos X Telescopios de Rayos Gamma 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 21

22 Telescopios ópdcos e IRs Localización: en la superficie terrestre en el espacio. 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 22

23 Telescopios milimétricos y en radio Básicamente en Tierra Telescopios milimétricos sufren de la opacidad de la atmósfera, en radio es mucho menor. Actualmente: Gran Telescopio Mexicano (GTM), ALMA 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 23

24 GTM Sierra Negra, Puebla 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 24

25 Telescopios UV, R- X y R- γ Se colocan en el espacio debido a la opacidad atmosférica. Los más recientes (ejemplos): UV: International Ultraviolet Explorer (IUE) R- X: Einstein, Chandra, XMM R- γ: Gamma Ray Observatory (GRO) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 25

26 INTEGRAL: INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory Lanzado el 17 de octubre de 2002 Cooperación entre: ESA, NASA y Rusia Observa en: Rayos gamma Rayos X Optico Instrumentos: SPI: Spectrometer on Integral IBIS: Imager on Board the Integral Satellite JEM-X: Joint European X-ray Monitor OMC: Optical Monitoring Camera 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 26

27 CONCEPTOS BÁSICOS DE TELESCOPIOS 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 27

28 Qué es un telescopio? Instrumento usado para capturar la mayor canddad de fotones posibles provenientes de una cierta región del espacio y concentrarlos en una región muy pequeña para su análisis. También podríamos decir que se usa para resolver detalles y magnificar las imágenes de cuerpos lejanos. 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 28

29 Telescopios ópdcos Refractores y reflectores: Refractores: usan lentes para recoger y concentrar la luz. Reflectores: usan espejos para colectar la y concentrar la luz. 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 29

30 Telescopio Refractor Luz proveniente de las estrellas Lente Foco Ocular Distancia focal 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 30

31 Telescopio Reflector Espejo Secundario Ocular Espejo primario Luz proveniente de las estrellas Distancia focal 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 31

32 Telescopio Catadióptrico Espejo Secundario Ocular Espejo primario Luz proveniente de las estrellas Distancia focal Lente 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 32

33 Clasificación de telescopios de acuerdo al foco utilizado Rayos entrantes Espejo Foco Eje del telescopio Distancia focal 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 33

34 Foco primario Espejo secundario Espejo terciario Foco primario Foco Newtoniano Foco Cassegrain Hueco Foco Coudé 2/24/15 34

35 Foco Cassegrain Hueco Espejo primario 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 35

36 Telescopio Hale Observatorio Monte Palomar (California, EE.UU.) Persona Foco primario 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 36

37 Telescopios Multiespejos 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 37

38 Gran Telescopio Canarias 6 segmentos 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 38

39 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 39

40 Efecto del tamaño del telescopio Una galaxia con el mismo tiempo de exposición pero diferentes telescopios Galaxia Andrómeda (M31) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 40

41 Detectores Imágenes Placa fotográfica CCD (Charge Coupled Devices) CMOS (Complementary Metal- Oxide Semiconductor) Detectores IR (ej. NICMOS) Medidores de luz (sin imagen): Fotómetros Espectrómetros 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 41

42 Placa Fotográfica Fotografía comercial Placa fotográfica del cúnulo Ω Cen Annie J. Cannon https://historiadelaastronomia.wordpress.com/2012/07/18/recuerdos70/ 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 42

43 CCD: Charged Coupled Devices ~10 µm Miles de columnas ~10 µm Miles de renglones Varios millones de pixeles 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 43

44 CCD 1 mm ~2 cm Ventajas: Alta eficiencia en un amplio intervalo espectral Alta cobertura espacial (pocos espacios vacíos) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 44

45 CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Ventajas: Más económico Menor consumo de energía Lectura más rápida Disminución del blooming Lectura/exposición simultánea Topologías variadas Aún no son de uso extendido en astronomía (fracción de área no cubierta y patrón de ruido). 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 45

46 Fotómetro fotoeléctrico 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 46

47 Ejemplos de datos del Fotómetro Danés (OAN-SPM) Datos ubvy Datos Hbeta (narrow y wide) 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 47

48 Dirección de contacto: astro.uson.mx Página Web del curso: hsp://www.astro.uson.mx/~lorenzo/cursos/intro- Astronomia 2/24/15 UNISON - Hermosillo Son 48

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