RADIO: la escuchamos y nos permite investigar

Transcripción

1 RADIO: la escuchamos y nos permite investigar Mariela A. Corti 1,2 (1) Instituto Argentino de Radioastronomía, CONICET (2) Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, UNLP

2 Newton, alrededor de 1666, fue el primero en realizar estudios espectroscópicos sobre la luz, observando los colores que se producen cuando ésta pasa a través de un prisma

3 Se llama radiación electromagnética, a la energía transportada por una onda, emitida por distintos objetos. En nuestro caso los objetos son cuerpos celestes tales como estrellas, nebulosas, planetas, etc longitud de onda amplitud ν : frecuencia λ: longitud de onda λ.ν = constante x Frecuencia ν : Número de ondas por segundo

4 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO La luz que pueden percibir nuestros ojos, ocupa una pequeña porción de todas las emisiones electromagnéticas conocidas. Las emisiones se ordenan según la frecuencia (creciente de derecha a izquierda) Frecuencia (en Hertz) Rayos gama Longitud de onda (en mm) Rayos X Ultravioleta Visible Infrarrojo Radio

5 Tierra Muy poca radiación alcanza la superficie de la Tierra. Las ondas largas de radio rebotan en la Ionosfera. Las radiaciones gama, X, Ultravioleta y la mayor parte del Infrarrojo son absorbidas en la atmósfera. Rayos gama Rayos X Ultravioleta Visible Infrarrojo Radio Atmósfera

6 ULTRA- VIOLETA VISIBLE INFRA- RROJO

7 Interferencias en las comunicaciones de radio Karl Jansky-1932 radiación de ondas de radio provenientes del espacio exterior Mediante el uso de antenas y equipo electrónico sofisticado, a principio de los años 1950 se detectó por primera vez la radiación emitida por el átomo de hidrógeno del MIE.

8 El medio interestelar emite principalmente en ondas de radio

9 Nebulosa brillante Ondas de Radio Luz Visible Nube de Polvo

10 Las radiaciones en el rango de radiofrecuencias provenientes del espacio exterior que pueden ser detectadas desde la superficie de la tierra,se extienden aproximadamente desde 30MHz (λ=10mts.) hasta unos 300GHz (λ= 3mm.). Cómo se producen estas radiaciones?

11 Dependiendo de las condiciones físicas a las que está sometido el medio interestelar, las radiaciones provienen de: Transiciones entre niveles cuánticos de átomos o moléculas emisión de líneas espectrales Partículas cargadas aceleradas emisión en el continuo

12 Observando las líneas espectrales, se puede analizar: la composición química del medio interestelar deducir la cantidad de materia presente conocer cómo se está moviendo una región del medio interestelar con respecto al observador.

13 La línea espectral más utilizada para la observación del medio interestelar es la correspondiente al Hidrógeno Neutro: HI El HI emite en radio con una frecuencia de: 1420Mhz

14 La Emisión del Hidrógeno protón + electrón - REPRESENTACIÓN DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO FOTÓN LONGITUD DE ONDA: 21 cm

15 Radio-imagen en ondas milimétricas de una región de estrellas en formación (zonas rojas)

16 Cómo se forman las Radio-imágenes? PERFIL RADIO IMAGEN Nebulosa del Cangrejo ÁREA

17

18 Resolución Angular D DS Haz ~ λ / D D D VLBI L 1 L 2 D Haz i ~ λ / L i

19 Antena de 100 m de Effelsberg, Alemania, con sus focos primarios y secundario

20 Mapa de GS tomado con el radiotelescopio del IAR. GS : Masa HI = 1.1 ± 0.5 x 10 6 M sol Masa T = 1.5 ± 0.7 x 10 6 M sol n 0 = 0.6 ± 0.3 cm -3 Edad = (1 3) x 10 7 años E k = 0.5 x Ergios Mapa de GS tomado con el radiotelescopio de Parkes

21

22 LLAMA: Long Latin American Millimeter Array Es un emprendimiento científico-tecnológico en el campo de la Astronomía, impulsado por Argentina y Brasil, sobre la base de una contribución igualitaria por parte de ambos países. La finalidad del mismo es la instalación y operación en una región de la Puna, de una antena que permita realizar observaciones en las bandas milimétrica y submilimétrica del espectro electromagnético.

23 Ubicación de LLAMA

24 Argentina: Infraestructura, bienes de capital Brasil: Bienes de capital Diámetro=12 m Peso= 108 ton ( ALMA ) Compañia Vertex Diseñada para operar entre 0,3 mm λ 10 mm Rango inicial de frecuencias 85 a 500 GHz (0,6 mm λ 3 mm)

25 Modo de operación VLBI a) Como parte de un Sistema de VLBI asociado a ALMA, APEX, ASTE y/o CCAT, alcanzaría resoluciones angulares del orden de 1 mili-segundo de arco (0.001) en longitudes de onda de 1mm (300 GHz). (x 10 ALMA) ( $1 a 4325 km!!) b) Como parte de la Red Global Milimétrica de VLBI podría alcanzar resoluciones angulares del orden de 20 microsegundos de arco ( ) a la misma frecuencia. Esta resolución angular es unas 5000 veces superior a la del telescopio espacial Hubble.

26 ALMA Alto Chorrillos ALMA APEX = 2.6 km; ALMA ASTE = 8.3 km; APEX ASTE = 6.8 km ALMA,ASTE,APEX,CCAT 132 km 126 km

27 Campos de investigación: Resumen MUY breve ü Física Solar ü Astrofísica de agujeros negros y discos de acreción ü Megamasers extragalácticos de moléculas. ü Maseres en regiones de formación estelar y en envolturas estelares ü Evolución molecular y astrobiología ü Evolución del medio intergaláctico mediante la observación de líneas moleculares en absorción en la dirección de cuasares ü Estudios de procesos no-térmicos en magnetósferas estelares ü Estructura espiral de nuestra Galaxia. ü Formación estelar ü Estudios de galaxias ü Objetos del Sistema Solar y Exoplanetas ü Objetos estelares ü Interacción de objetos estelares con el medio interestelar

28 Conclusiones a) Una inversión inicial modesta (US$ x 10 6 ) permitirá una integración parcial de ambos países en un proyecto cuya inversión inicial es del orden de US$ 1400 x 10 6 b) Promoverá la integración científico-tecnológica regional de una manera progresiva, ya que LLAMA puede representar un primer paso de un proyecto que en el futuro requeriría de la instalación de otras antenas en Argentina o en otros países vecinos c) Es un contexto ideal para formar RRHH en Ingenieria de Materiales y en Tecnología de Microndas, con aplicaciones en Telecomunicaciones, Relevamientos de Recursos Naturales, y Microelectrónica. d) LLAMA será una facilidad abierta a los científicos del mundo, por medio de colaboraciones que puedan realizarse con colegas de Argentina y Brasil.

29 MUCHAS GRACIAS!!