pdf-file komp. - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
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Silke Britzen<br />
MPIfR, Bonn<br />
sbritzen@mpifr-bonn.mpg.de<br />
Tel.: 0228 525 280<br />
Multifrequenz-Beobachtungen<br />
in der Astronomie<br />
Sommersemester 2007<br />
Literatur: spezifisch zu jeder Vorlesung<br />
Im Internet:<br />
www.mpifrbonn.mpg.de/staff/interdocs/sbritzen/.<br />
- Vorlesung als <strong>pdf</strong>-<strong>file</strong><br />
- Literaturhinweise<br />
- (Archiv früherer Vorlesungen)<br />
1
Panchromatische Bilder des Universums<br />
Radio<br />
Visible + X-ray<br />
Far-Infrared Visible<br />
Dust Map<br />
Galaxy Density Map<br />
2
Aktive Galaxienkerne / Cygnus A<br />
3`<br />
Palomar 48-inch Schmidt<br />
128`<br />
ROSAT, 0.1-2.4keV 1995<br />
2`<br />
Erste Aufnahme von Walter Baade<br />
mit dem 200" Hale-Reflektor<br />
3.3`<br />
CHANDRA, 0.1-10keV 2003<br />
2.3`<br />
Effelsberg, 8.5 mm, 1976 VLA, 6cm<br />
VLA 6cm<br />
VLBI 1.3cm<br />
VLBI 7mm<br />
5``<br />
130``<br />
100 mas<br />
3 mas<br />
HST<br />
optisch<br />
Röntgen<br />
Radio
Multifrequenz-Beobachtungen<br />
in der Astronomie<br />
Sommersemester 2007<br />
� 19.04.: Überblick<br />
Themen & Daten<br />
� 04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren<br />
& Emissionsmechanismen<br />
� 18.05.: Von Sternwarten zu Virtual<br />
Observatories: Durchmusterungen<br />
� 01.06.: Deep Fields in „Bunt“<br />
� 15.06.:<br />
� 29.06.:„Multifrequenzrätsel“<br />
� 13.07.:Multifrequenzkampagnen (Mrk 501,<br />
etc.)<br />
� 27.07.: Die Multifrequenz-Zukunft<br />
5
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
6
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
• Welche Teleskope in welchen Wellenlängenbereichen stehen zur Zeit<br />
zur Verfügung (Radio – TeV)?<br />
• Historische Entwicklung der Teleskope (kurz)<br />
• Detektoren und Bildgewinnung<br />
• Beobachtungsmöglichkeiten (Details)<br />
• Die Highlights: die wichtigsten Beobachtungen der Instrumente<br />
• Emissionsprozesse / kosmische Objekte<br />
7
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
8
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
Zur Zeit stehen zur Verfügung:<br />
• Radio:<br />
– Single-dish, Lokale Interferometer, VLBI, geodätische Teleskope<br />
– Kein Weltraumteleskop zur Zeit<br />
• Mikrowellen:<br />
– Weltraum: WMAP<br />
- APEX ….<br />
• Infrarot:<br />
– Weltraum: Spitzer<br />
– SOFIA<br />
– VLT/I<br />
• Optisch:<br />
– Weltraum: HST<br />
– VLT/I<br />
• UV:<br />
Spitzer<br />
– Weltraum: HST<br />
– SWIFT, GALEX<br />
9
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
Zur Zeit stehen zur Verfügung:<br />
• Extremes UV:<br />
– EUVE (Estreme Ultraviolet Explorer)<br />
– ALEXIS (Array of Low Energy X-ray Imaging Sensors)<br />
• Röntgen:<br />
– RXTE (Rossi X-ry Timing Explorer)<br />
– CHANDRA<br />
– XMM-Newton<br />
• Gamma:<br />
– SWIFT<br />
• TeV:<br />
– HESS<br />
– MAGIC<br />
– Veritas<br />
– Cangaroo<br />
10
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren & Emissionsmechanismen<br />
Spitzer<br />
• 300000 Spitzer Bilder<br />
der Großen<br />
Magellanschen Wolke<br />
(Entf. 160000 Lj)<br />
kombiniert<br />
• Details jetzt sichtbar:<br />
– Neue Sterne „zählbar“<br />
– Wieviel Staub geben<br />
alte Sterne in die<br />
Galaxie ab?<br />
– Sternentstehungsrate<br />
bestimmbar<br />
IRAS<br />
11
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren & Emissionsmechanismen<br />
Infrarot-Emission der Milchstraße<br />
• Ebene des Sonnensystems, illustriert durch den Staub,<br />
emittiert bei 12 μm<br />
IRAS<br />
12
04.05.: Grundlagen: Teleskope, Detektoren & Emissionsmechanismen<br />
γ-Strahlen Astronomie der Milchstraße<br />
EGRET<br />
(>100 MeV)<br />
• ~60% interstellare Emission from the MW<br />
• ~10% sind katalogisierte (3EG) Punktquellen 3EG catalog (Hartman et al. 1999)<br />
13
18.05.: Von Sternwarten zu Virtual<br />
Observatories: Durchmusterungen<br />
14
18.05.: Von Sternwarten zu Virtual Observatories:<br />
Durchmusterungen<br />
• (kurze) Historie der Durchmusterungen<br />
• Die wichtigsten Surveys, die wichtigsten detektierten Objekte,<br />
Populationen, Rotverschiebungen<br />
• Status zur Zeit: welche Durchmusterungen werden zur Zeit<br />
durchgeführt<br />
• …. und in Zukunft?<br />
• Virtuelle Observatorien: welche gibt es? Optionen, Zugang<br />
• Internetmöglichkeiten: Archive, Informationen<br />
15
Radio<br />
Optisch<br />
öntgen<br />
Gamma<br />
18.05.: Von Sternwarten zu Virtual Observatories:<br />
Durchmusterungen<br />
NVSS 1.4 GHz 2 000 000 VLA-Karten<br />
FIRST 1365 & 1435 MHz 811 000 1mJy<br />
WENSS 326 & 612 MHz 300 000 nördlich Deklination 30<br />
MPI-NRAO 5 GHz 518 >1Jy, Radio-Sp., Pos., opt.<br />
3CR 178 MHz 471<br />
SDSS II /<br />
SEGUE Universum, Milchstraße, DE<br />
SDSS 3551, 4686, 6165,<br />
7481, 8931Å ~200 000 000 25% des Himmels, Rotversch.<br />
2dF 245 591 >23 000 QSOs, z~0.1<br />
ROSAT/<br />
Frequenz Anzahl<br />
RASS 0.1-2.4 keV ~150 000<br />
CHANDRA<br />
CDF-N 0.5-8 keV 600<br />
CDF-S 0.5-8 keV 800<br />
EGRET > 30 MeV 271 67 Blazare, 27 Kandidaten 16
Before the SDSS<br />
Star cluster Palomar 5<br />
17
After the SDSS<br />
Star cluster Palomar 5<br />
18
Die Astronomie erwartet eine Datenflut:<br />
Multi-Terabyte (bald:<br />
Multi-PB)<br />
Durchmusterungen<br />
und Archive über<br />
einen sehr weiten<br />
Wellenlängenbereich<br />
…<br />
1 nanoSky (HDF-S)<br />
1 microSky (DPOSS)<br />
Milliarden<br />
detektierter<br />
Quellen,<br />
Hunderte<br />
gemessener<br />
Parameter pro<br />
Quelle …<br />
19
20<br />
Galactic Center Region (a tiny portion) 2MASS NIR Image
Sloan Digital Sky Survey<br />
Ziel:<br />
Die detaillierteste Karte des<br />
Nördlichen Himmels zu erstellen<br />
Zwei Durchmusterungen in einer:<br />
Photometrische Durchmusterung in 5<br />
Bändern<br />
Spektroskopische Rotverschiebungs-<br />
Durchmusterung<br />
Automatische Datenreduktion:<br />
150 Mann-Jahre Entwicklungszeit<br />
Riesen Datenvolumen:<br />
40 TB Rohdaten<br />
5 TB Katalog<br />
Daten sind öffentlich!!<br />
The<br />
The<br />
University<br />
University<br />
of<br />
of<br />
Chicago<br />
Chicago<br />
Princeton<br />
Princeton<br />
University<br />
University<br />
The<br />
The<br />
Johns<br />
Johns<br />
Hopkins<br />
Hopkins<br />
University<br />
University<br />
The<br />
The<br />
University<br />
University<br />
of<br />
of<br />
Washington<br />
Washington<br />
New<br />
New<br />
Mexico<br />
Mexico<br />
State<br />
State<br />
University<br />
University<br />
Fermi<br />
Fermi<br />
National<br />
National<br />
Accelerator<br />
Accelerator<br />
Laboratory<br />
Laboratory<br />
US<br />
US<br />
Naval<br />
Naval<br />
Observatory<br />
Observatory<br />
The<br />
The<br />
Japanese<br />
Japanese<br />
Participation<br />
Participation<br />
Group<br />
Group<br />
The<br />
The<br />
<strong>Institut</strong>e<br />
<strong>Institut</strong>e<br />
for<br />
for<br />
Advanced<br />
Advanced<br />
Study<br />
Study<br />
<strong>Max</strong><br />
<strong>Max</strong><br />
<strong>Planck</strong><br />
<strong>Planck</strong><br />
Inst,<br />
Inst,<br />
Heidelberg<br />
Heidelberg<br />
Sloan<br />
Sloan<br />
Foundation,<br />
Foundation,<br />
NSF,<br />
NSF,<br />
DOE,<br />
DOE,<br />
NASA<br />
NASA<br />
21
Die photometrische Durchmusterung<br />
Drift scan of 10,000 square degrees<br />
24k x 1M pixel “panoramic” images<br />
in 5 colors – broad-band filters (u,g,r,i,z)<br />
2.5 Terapixels of images<br />
22
Die spektroskopische Durchmusterung<br />
Expandierendes Universum<br />
Rotverschiebung entsp. Entfernung<br />
SDSS Redshift Survey<br />
1 Million Galaxien<br />
100,000 Quasare<br />
100,000 Sterne<br />
Zwei Spektrographen<br />
Spektraler Bereich 3900-9200 Å<br />
640 Spektra simultan<br />
R=2000 Auflösung, 1.3 Å<br />
Automatische Reduktion der<br />
Spektren,<br />
23
• Sloan Digital Sky Survey: Pixel + Objekte<br />
• 400M Objekte<br />
• 2.4TB öffentlich<br />
• Prototyp eScience Labor (800 Benutzer)<br />
• Visuelle Werkzeuge<br />
• Prototyp in Daten Veröffentlichung<br />
– 200 Millionen web hits 5 Jahren<br />
– 930,000 einzelne Nutzer<br />
http://skyserver.sdss.org/<br />
SkyServer Portal<br />
24
• Hauptfragen:<br />
“Präzisions Kosmologie”<br />
– Dunkle Materie, Dunkle Energie<br />
• In den letzten Jahren:<br />
– Entdeckung der Beschleunigung des Universums<br />
– Neutrino Masse definieren<br />
– Entscheidend beigetragen zu Untersuchungen des<br />
CMB<br />
• Durchmusterungen:<br />
– Die Parameter des Universums mit einer Genauigkeit<br />
von wenigen Prozent bestimmen<br />
25
Nature, 420, 262 (21 Nov 2002)
Die beobachtende Astronomie ändert sich:<br />
• Riesige digitale Durchmusterungen sind die<br />
dominante Datenquelle: > 100 TB, und steigt schnell<br />
an<br />
� Viele Wellenlängen, Erd- und Raum-gebunden<br />
� Also: Digitale Bibliotheken, Sternwarten Archive<br />
� Also: Immense Numersiche Simulationen<br />
� Bald: multi-Epochen oder wiederholte Durchmusterungen (PB scale)<br />
• “Früher”: Studien individueller Quellen oder kleiner<br />
Anzahlen (~ 10 1 -10 3 Objekte), GB-Skalen Datensätze<br />
• Heute: ~ 10 6 -10 9 Quellen, TB-Skalen Datensätze<br />
(bald: PB Skalen), zunehmende Komplexität<br />
• Datensätze werden Größenordnungen<br />
umfangreicher sein, <strong>komp</strong>lexer, aber auch<br />
homogener als in der Vergangenheit
18.05.: Von Sternwarten zu Virtual Observatories:<br />
Durchmusterungen<br />
• Kilobyte (kB): 10 3<br />
• Megabyte (MB): 10 6<br />
• Gigabyte (GB): 10 9<br />
• Terabyte (TB): 10 12<br />
• Petabyte (PB): 10 15<br />
• Exabyte (EB): 10 18<br />
• Zettabyte (ZB): 10 21<br />
• Yottabyte (YB): 10 24<br />
28
CMB Surveys<br />
• 1990 COBE 1000<br />
• 2000 Boomerang 10,000<br />
• 2002 CBI 50,000<br />
• 2003 WMAP 1 Million<br />
• 2008 <strong>Planck</strong> 10 Million<br />
Time Domain<br />
• QUEST<br />
• SDSS Extension survey<br />
• Dark Energy Camera<br />
• PanStarrs: 1PB by 2007<br />
• LSST: 100PB by 2020<br />
Trends<br />
Angular Galaxy Surveys<br />
• 1970 Lick 1M<br />
• 1990 APM 2M<br />
• 2005 SDSS 200M<br />
• 2008 VISTA 1000M<br />
• 2012 LSST 3000M<br />
Galaxy Redshift Surveys<br />
• 1986 CfA 3500<br />
• 1996 LCRS 23000<br />
• 2003 2dF 250000<br />
• 2005 SDSS 750000<br />
Petabytes/year by the end of the decade…<br />
29
18.05.: Von Sternwarten zu Virtual Observatories:<br />
Durchmusterungen<br />
• Daten wachsen exponentiell<br />
• Neue Modelle werden benötigt<br />
– Mehr Daten machen es schwieriger Wissen/Information zu<br />
extrahieren<br />
• Informationen <strong>für</strong> jeden<br />
– Studenten sehen dieselben Daten wie Ihre Betreuer<br />
• Noch mehr Daten: Petabytes/year in 2010<br />
– Skalierbare Lösungen notwendig<br />
– Analyse muß sich zu den Daten bewegen<br />
• … in allen Wissenschaften dasselbe<br />
– Hochenergiephysik, Medizin, Ozeanographie,<br />
Umweltwissenschaften, etc<br />
• Daten Auswertung: eine boomende Branch der<br />
Wissenschaft<br />
Multiple Fähigkeiten in einer Welt steigender Spezialisierung sind<br />
erforderlich !!<br />
30
http://virtualsky.org (R. Williams et al.)
• Abstracts<br />
• Articles<br />
• Library<br />
• Catalogs<br />
• Archives<br />
The NASA Astrophysics Data System<br />
http://adsabs.harvard.edu/<br />
32
• Select a database<br />
Searching the ADS Abstracts<br />
– Astronomy and Astrophysics<br />
abstracts<br />
– Instrumentation<br />
– Physics and Geophysics<br />
– ADS/LANL Preprints<br />
33
SIMBAD<br />
http://simbad.u-strasbg.fr/Simbad<br />
• Set of Identifications, Measurements, and Bibliography for<br />
Astronomical Data<br />
• Object name to get coordinates<br />
• Name resolver from integrated index of observatory archives<br />
• > 1.4 x 10 6 fixed objects e.g. stars, nebulae; excludes solar system<br />
bodies<br />
• >2200 astronomical catalogs cross-indexed<br />
• Bibliographic information for stars from 1950; extragalactic objects<br />
from 1983<br />
34
NED<br />
http://nedwww.ipac.caltech.edu/<br />
• NASA Extragalactic Database<br />
• Database server located in Pasadena CA<br />
• Fixed objects, e.g. galaxies, quasars<br />
• Enter object name to find coordinates<br />
• Linked to NASA ADS Abstract Service<br />
35
AstroWeb<br />
• CDS (André Heck, Daniel Egret)<br />
• MSSSO (Anton Koekemoor)<br />
• NRAO (Don Wells)<br />
• WWW-VL (La Plata, Sergio Paoli)<br />
• ST-ECF (Hans-Martin Adorf, Fionn<br />
Murtagh)<br />
• STScI (Bob Jackson)<br />
• VILSPA (Jose Daniel Ponz)<br />
36
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
37
Paradigma der Aktiven Galaxienkerne<br />
Typ 2:<br />
Zweiseitige Jets;<br />
Jet<br />
Frei-Frei Absorption;<br />
Schmale Linien Region;<br />
Starke Absorption von<br />
weicher<br />
Röntgenstrahlung<br />
Black<br />
Hole<br />
Obscuring<br />
Torus<br />
Typ 1:<br />
Narrow Line<br />
Region<br />
Einseitige Jets;<br />
Breite und Schmale<br />
Linien-Region;<br />
Keine Absorption Broad Line von<br />
weicher Röntgenstrahlung<br />
Region<br />
Accretion<br />
Disk
Hubble Deep Field North (HDF-N) (HDF N)<br />
• 10 days of HST time<br />
• Imaged 2.5' 2.5' of sky<br />
• Depth (I-band) : ~ 28 mag.<br />
• High resolution : ~ 40 mas<br />
• Flanking fields : ~ 25 mag.<br />
• Follow-up observations<br />
- Sub-mm, IR, X-ray, Radio,<br />
Ground-based opt. imaging,<br />
Spectroscopy…
Hubble Deep Field North (HDF-N) (HDF N)<br />
• 10 days of HST time<br />
• Imaged 2.5' 2.5' of sky<br />
• Depth (I-band) : ~ 28 mag.<br />
• High resolution : ~ 40 mas<br />
• Flanking fields : ~ 25 mag.<br />
• Follow-up observations<br />
- Sub-mm, IR, X-ray, Radio,<br />
Ground-based opt. imaging,<br />
Spectroscopy…<br />
Richards et al. 1998
Hubble Deep Field North (HDF-N) (HDF N)<br />
• 10 days of HST time<br />
• Imaged 2.5' 2.5' of sky<br />
• Depth (I-band) : ~ 28 mag.<br />
• High resolution : ~ 40 mas<br />
• Flanking fields : ~ 25 mag.<br />
• Follow-up observations<br />
- Sub-mm, IR, X-ray, Radio,<br />
Ground-based opt. imaging,<br />
Spectroscopy…<br />
Richards et al. 1998
Hubble Deep Field North (HDF-N) (HDF N)<br />
• 10 days of HST time<br />
• Imaged 2.5' 2.5' of sky<br />
• Depth (I-band) : ~ 28 mag.<br />
• High resolution : ~ 40 mas<br />
• Flanking fields : ~ 25 mag.<br />
• Follow-up observations<br />
- Sub-mm, IR, X-ray, Radio,<br />
Ground-based opt. imaging,<br />
Spectroscopy…<br />
Richards et al. 1998
Previous results in HDF-N HDF<br />
EVN 1.6 GHz obs.<br />
(Garrett et al. 2001)<br />
-6 (MERLIN) targets<br />
- noise level ~ 30 Jy/beam<br />
(in dirty maps)<br />
- 3 detections
CXC<br />
Chandra X-Ray Observatory<br />
Hubble Deep Field North
CXC<br />
Chandra X-Ray Observatory<br />
Hubble Deep Field North<br />
Chandra-Aufnahme des HDF-N:<br />
•Röntgenstrahlung von 6 Galaxien<br />
•Keine Röntgenstrahlung von den<br />
energiereichsten<br />
Galaxien im Feld<br />
•Röntgen-Objekte sind z.T. entfernt:<br />
3 elliptische, eine extrem rote, entfernte<br />
Galaxie, nahe Spiralgalaxie<br />
•Keine Röntgen-Galaxie entspricht einer<br />
submm- Quelle: extrem leuchtkräftig, staubig,<br />
produziert Infrarot-Strahlung
Röntgenquellen im HDF-N<br />
und Positionen der sub-mm<br />
Quellen<br />
CXC<br />
Chandra X-Ray Observatory<br />
Hubble Deep Field North<br />
Chandra-Aufnahme des HDF-N:<br />
•Keine Röntgen-Galaxie entspricht einer<br />
submm- Quelle<br />
• sub-mm: extrem leuchtkräftig, staubig,<br />
produzieren Infrarot-Strahlung -> aufgrund<br />
Entfernung ist Infrarot-Strahlung in sub-mm<br />
Bereich verschoben<br />
•Daraus: weniger als 15% der sub-mm<br />
Quellen sind Röntgenquellen<br />
•Sub-mm Quellen: AGN oder Starburst?<br />
•=> entweder ungeheure Starbursts oder best<br />
versteckte Schwarze Löcher
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
Hubble Ultra Deep Field<br />
47
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
Hubble Ultra Deep Field<br />
• Hubble Ultra Deep Field<br />
HUDF, 2004<br />
• Great Observatories<br />
Origins Deep Survey<br />
GOODS, 2003<br />
• Präsentiert August 2006<br />
48
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
Hubble Ultra Deep Field<br />
• Zwei der tiefsten Bilder von<br />
Hubble analysiert<br />
• Goldmiene: mehr als 500<br />
Galaxien, weniger als eine<br />
Milliarde Jahre nach dem Big<br />
Bang entstanden (7% des<br />
Alters)<br />
• Studium der frühen Phasen<br />
• Kleiner als heutige Galaxien<br />
• Blauer<br />
• => Galaxien entstehen<br />
vermutlich aus Zwerggalaxien;<br />
Verschmelzungen erzeugen<br />
dann größere Galaxien:<br />
bestätigt hierarchische Theorie<br />
der Galaxienentstehung<br />
49
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
Hubble Ultra Deep Field<br />
• Zwerggalaxien produzieren<br />
Sterne mit furioser Rate: 10x<br />
schneller als heute in nahen<br />
Galaxien<br />
• Genügend Strahlung von<br />
heißen Sternen um kalten<br />
Wasserstoff wieder zu<br />
erhitzen?<br />
• Mehr Informationen mit der<br />
neuen Infrarot-Kamera und<br />
JWST (James Webb Space<br />
Telescope, 2013)<br />
50
CHANDRA Deep Field-North: 28‘<br />
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
CHANDRA Deep Fields<br />
CHANDRA Deep Field-South: 24‘<br />
• Aus Spektren von mehr als 200 Supermassiven<br />
Schwarzen Löchern: Eisenmenge in den Zentren<br />
bestimmt<br />
51
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
CHANDRA Deep Fields<br />
• Oben: 50 SL in 9 Milliarden Lj Entfernung<br />
• Unten: 22 SL in 11 Milliarden Lj Entfernung<br />
• => Eisenmenge hat sich vermutlich nicht signifikant geändert: Eisen wurde sehr früh<br />
in den Galaxien erzeugt<br />
52
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
CHANDRA Deep Fields<br />
• Kombination von CHANDRA DF-N<br />
mit sub-mm und optischen<br />
Beobachtungen:<br />
• Die meisten der sub-mm Galaxien<br />
sind ZWEI kollidierende Galaxien<br />
• SMG 123616.1+621513, 70000 Lj<br />
Entfernung zw. den beiden Galaxien<br />
• Versch. Farben aufgrund<br />
unterschiedl. Absorption durch Gas<br />
und Staub: blau stärkere Absorption<br />
als Rot<br />
53
01.06.:Deep Fields in „Bunt“<br />
CHANDRA Deep Fields<br />
Kollisionen scheinen extreme Schwarze Löcher und<br />
extremes Wachstum der Galaxien bewirken zu können:<br />
möglicherweise der Beginn eines Quasars<br />
54
01.06.:Deep Fields in „Bunt<br />
CHANDRA & Spitzer<br />
• CHANDRA & Spitzer<br />
(+bodengebundener optischer<br />
Teleskope): Bild von mehr als<br />
1000 Schwarzen Löchern<br />
• Wide-field Panorama<br />
• 126 separate CHANDRA<br />
Belichtungen (jede mehr als 5000<br />
Sekunden)<br />
• Das größte kontinuierliche Feld<br />
• 9.3 Quadratgrad, 40 mal größer<br />
als der Vollmond<br />
55
01.06.:Deep Fields in „Bunt<br />
CHANDRA & Spitzer<br />
• Ergebnisse: Zweifel am Gas-<br />
Torus<br />
• Grund: erwartet wurden alle<br />
Sorten von Verdeckungen, statt<br />
dessen: entweder „nackt“ oder<br />
bedeckt, wenige dazwischen; 600<br />
obscured und 700 unobscured,<br />
zw. 6 und 11 Milliarden Lichtjahre<br />
Entfernung<br />
• Spitzer: erlaubt Separation<br />
zwischen AGN und Sterne und<br />
Galaxien: Multifrequenz<br />
56
15.06.: Noch offen!!!!!<br />
57
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
58
Zum Beispiel:<br />
• 45 jähriges Puzzle gelöst: Geister-Spiralarme in M106<br />
• XMM + CHANDRA + Spitzer<br />
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
• M106 = NGC4258, Spiralgalaxie, 23.5 Millionen Lj<br />
Entfernung<br />
• Optisch: zwei Spiralarme, junge, helle Sterne<br />
• Radio & Röntgen: zwei zusätzliche Spiralarme<br />
• XMM + CHANDRA + Spitzer: zeigen Geisterarme<br />
als Regionen stark erhitzter Gaswellen<br />
• (erscheint am 10.05 im ApJ)<br />
59
X-ray: ROSAT UV: FOCA<br />
Near-Infrared: 2MASS Far-Infrared: IRAS<br />
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
z.Bsp. M106<br />
Radio: NVSS<br />
60
NASA/CXC/Univ. of Maryland/A.S. Wilson et al.<br />
Optical: Pal.Obs. DSS; IR: NASA/JPL-Caltech;<br />
VLA & NRAO/AUI/NSF<br />
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
z.Bsp. M106<br />
• Optisch (DSS): gelb<br />
• Radio (VLA): rosa-rot (purple)<br />
• Röntgen (CHANDRA): blau<br />
• IR (Spitzer): rot<br />
• Anomale Arme als purple und<br />
blau<br />
61
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
Ein dreifacher Quasar & die Wagenradgalaxie<br />
– Wagenradgalaxie<br />
– Neue Multifrequenz-<br />
Beobachtungen<br />
– Neue Ergebnisse<br />
– Verschmelzung von 3<br />
Quasaren?<br />
– Ergebnis des<br />
Gravitationslinseneffekts?<br />
– 150 000 Lichtjahre entfernt<br />
62
29.06.: „Multifrequenzrätsel“<br />
David W. Hogg/Michael R. Blanton/Sloan Digital Sky Survey<br />
Collaboration<br />
NGC 4395:<br />
•400 000 fach massiver als Sonne<br />
•Seltene Masse<br />
•Outflow: rotierende Scheibe<br />
•Wie entstehen die supermassiven<br />
aus den weniger massiven SL<br />
•Radioteleskope, VLBI: schwache<br />
Radioemission des outflows (1 Lj.)<br />
•Auch in UV und<br />
Röntgen-Beobachtungen<br />
63
27.07.: Die Multifrequenz - Zukunft<br />
64
27.07.: Die Multifrequenz - Zukunft<br />
65
27.07.: Die Multifrequenz – Zukunft<br />
Zukünftige Missionen<br />
• AGILE (Astro-rivelatore Gamma a Immagini<br />
LEggero)<br />
– ASI eher kleine Mission, Launch??, gute PSF,<br />
große FOV, kurze deadtime, sehr limitierte<br />
Energieauflösung<br />
• AMS (Alpha Magnetic Spectrometer)<br />
– International, kosmische Strahlen Experiment<br />
<strong>für</strong> ISS, >1 GeV Gamma-Strahlung,<br />
scheduled for 16 th shuttle launch once<br />
launches resume<br />
• GLAST…<br />
66
Spectrum Astro<br />
GLAST Large Area Telescope (LAT)<br />
• Within its first few weeks, the LAT<br />
will double the number of celestial<br />
gamma rays ever detected<br />
• 5-year design life, goal of 10<br />
years<br />
3000 kg<br />
67
Spectrum Astro<br />
GLAST Large Area Telescope (LAT)<br />
EGRET<br />
Years<br />
1991–<br />
00<br />
Ang.<br />
Res.<br />
(100<br />
MeV)<br />
Ang.<br />
Res.<br />
(10<br />
GeV)<br />
Eng.<br />
Rng.<br />
(GeV)<br />
A eff Ω<br />
(cm 2<br />
sr)<br />
# γ−rays<br />
5.8° 0.5° 0.03–10 750 1.4 × 10 6<br />
AGILE 2005– 4.7° 0.2° 0.03–50 1,500<br />
AMS<br />
GLAST<br />
LAT<br />
2005+?<br />
–<br />
– 0.1° 0.3–300 1,600<br />
2007– 3.5° 0.1° 0.02–300 25,000<br />
4 ×<br />
10 6 /yr<br />
7 ×<br />
10 5 /yr<br />
1 ×<br />
10 8 /yr<br />
68
Silke Britzen<br />
MPIfR, Bonn<br />
sbritzen@mpifr-bonn.mpg.de<br />
Tel.: 0228 525 280<br />
Web: /staff/interdocs/sbritzen<br />
Multifrequenz-Beobachtungen<br />
in der Astronomie<br />
Sommersemester 2007<br />
� Überblick<br />
In 2 Wochen (am 04.05):<br />
� 04.05.: Grundlagen:<br />
Teleskope, Detektoren &<br />
Emissionsmechanismen<br />
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