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 –efecto Compton  telescopios Compton (1-30 MeV) –producción de pares  telescopios por producción de pares (30 MeV- 30 GeV)  telescopios atmosféricos (≥ 100 GeV)

keV MeVGeVTeV X rays  rays Photoelectric Compton ---- Pair Production ---- Atmospheric Uhuru Sas-2 Cos-B Whipple Einstein Exosat Rosat Cxo+Xmm BeppoSax Batse Osse Comptel -Egret Magic, Hess -- -Swift---- Agile Veritas - Glast Constellation X ACT? 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 Datos disponibles en el COSSC BATSE Monitor de GRB (100s keV) OSSE Línea de aniquilación COMPTEL Espectroscopía nuclear EGRET Cielo E  100 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/cm 2 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: E 1 E 2  0.3  eV 2 de acuerdo a invariancia de Lorentz CMB

H At z=0.116 (500 Mpc)   >> 1 PKS (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. Blaufuss 5, D.G. Coyne, 3 T. DeYoung, 3,5 B.L. Dingus, 6 R.W. Ellsworth, 7 J.A. Goodman 5, 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. Xu 6 and G.B. Yodh 13

Event Weighting: Bin Size =2.1 o (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) layer 273 PMT (19x13) deep (5.5m) layer 175 PMT outriggers Instrumented Area: ~40,000m 2 PMT spacing: 2.8m Shallow Area:3500m 2 Deep Area:2200m 2 HAWC: 5625 or PMTs (75x75x(1 or 2)) Single layer at 4m depth or 2 layers at Milagro depths Instrumented Area: 90,000m 2 PMT spacing: 4.0m Shallow Area:90,000m 2 Deep Area:90,000m 2 miniHAWC: 841 PMTs (29x29) 5.0m spacing Single layer with 4m depth Instrumented Area: 22,500m 2 PMT spacing: 5.0m Shallow Area:22,500m 2 Deep Area:22,500m 2

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

Destellos milimétricos GRB GRB

GTM 3 mJy Hz 1/2

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