Astro&sica de altas energias - INPE · João Braga Joao.braga@inpe.br R. 7215/7201 Astro&sica de...

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•  Obje%vosdalinhadepesquisa

•  Instrumentosu%lizados

•  Projetosatuais•  Temasdeteses/

dissertações

JoãoBragaJoao.braga@inpe.brR.7215/7201

Astro&sicadealtasenergias

Obje3vosdalinhadepesquisa

• estudarouniversonafaixaderaios-Xeraiosgama– gasesquentes(~10milhõesK)– objetoscompactos(estrelasdenêutronseburacosnegros)– emissãonão-térmica

• desenvolverinstrumentaçãocompe33vanaárea– desenvolvimentodedetectoresedetécnicasexperimentais– experimentosembalões– experimentosemsatélites

Objetosemissoresderaios-XeγBináriasderaios-X• sistemasbináriosemqueumacomponenteéumaestreladenêutronsouumburaconegro• apresentamemgeraldiscosdeacresção• algunssãopulsaresderaiosX(estrelasdenêutrons)• algunsemitemjatosrela%vís%cos(microquasares)

AGNsPulsares(derotação),PWNeGamma-RayBurstsCVs,SNRs,AglomeradosdeGaláxias,coroasestelaresetc.

Espectroeletromagné3co

Instrumentosnoespaço

ComptonGamma-RayObservatory

INTEGRAL

XMM-Newton

Balõesestratosféricos

protoMIRAX:MURA13x13repeated4%mes(minus1rowand1column)

codedmaskimaging

MonitoreImageadordeRaios-X(MIRAX)

missãodeastronomiaderaios-Xemsatélite•  Cargaú%lpequena(~125kg,~100W)•  Plataforma:TBD•  colaboraçãointernacional–INPE,HarvadCfA,UCSD,MIT,GSFC,Caltech•  faixadeenergia:5a200keV•  resoluçãoangular:5’(máscarascodificadas)•  campodevisada:60ox60oFWHM•  Sensibilidade:26mCrab(1órbita),0.3mCrab(1ano)•  órbitaquase-equatorial(15o)circularbaixa(~650km)•  telemetrianabandaX(~20Mbit/s)(1ou2estações)•  lançamentoem:TBD•  Lançador:TBD

CIÊNCIADOMIRAX

Espectroscopiadebandalarga,atravésdeimagens,deumgrandeconjuntodefontes⇓

•  Históricocompletodefontestransientes•  Transiçõesespectraiseevoluçãoemburacosnegroscomacresção•  Torquesdeacresçãoemestrelasdenêutrons⇒pulsaresderaios-X•  Jatosrela%vís%cosemmicroquasares⇒curvasdeluzemraios-Xduranteejeçõesemrádio•  ExplosõesCósmicasdeRaiosGama(GRBs)(~1/mês)•  VariabilidadeemAGNs(AGNsobscurecidos)

Blue:HMXBsGreen:LMXBsOrange:misc.Galac%c(CV,SNR,PWN)Purple:Extragal.Red:unclassified

907INTEGRALhardX-raysources

protoMIRAX:apathfinderforMIRAX

•  TestarváriossubsistemasdoMIRAXemambiente(quase)espacial

•  DesenvolvertecnologiadedetectoresCZTesistemasdeaquisiçãodedados

•  Testarsistemaimageadoreumnovosistemadecontroledea%tude

•  ProduzirimagenseespectrosdoCrabedaregiãodoCG

•  MedirradiaçãoXatmosféricanaregiãodaSAA

protoMIRAX experiment in its balloon gondola Decoupler

X-raycameraTM/TC

Crashpads

Starsensors

Electronicsracksandbaseries

SolidWorksDesignbyL.A.Reitano

LECX:ananosatexperimenttodetectcosmicexplosions

inXraysJoãoBraga–joao.braga@inpe.br

Credits:cubesat.org

Cubesat:10cmx10cmx10cm,1.3kg CaliforniaPolytechnicStateUniversity–CalPoly

Opportunity:putafewofMIRAX’sCZTdetectorsinspace

protoMIRAXCdZnTe(CZT)detectors:10x10x2mm

•  Testthedetectorsinspace

•  MeasurethehardX-raydiffuseemissioninorbit

•  MaptheSouth-Atlan%cMagne%cAnomaly(SAA)

Simula%onsusingGEANT4:LECXmassmodel

byL.A.Reitano

LECX BACKGROUND SPECTRA

Diffuse GammaAlbedoGalactic Cosmic RaysNeutronsTrapped protons

50 100 150 200Energy (keV)

1.e-06

1.e-05

1.e-04

1.e-03

1.e-02

1.e-01

1.e+00

1.e+01

Back

grou

nd F

lux

[cou

nts

cm-2 s

-1]

BackgroundcountrateinLECXisapproximately3.5countscm-2s-1(10–200keV)

Temasparateses/dissertações• ObservaçõesdefontesastrousicasderaiosXduroscomotelescópioprotoMIRAX• DesenvolvimentodeinstrumentaçãoparaoMIRAXeoutrosexperimentos

– projetoeconstruçãodacâmeraderaios-X– projetoeconstruçãodamáscaracodificadaeoutrossubsistemas– estudoees%ma%vasdoruídodefundoinstrumental:estudodasensibilidade– simulaçõesdasobservaçõesdoplanoGalác%cocentral

• Estudosdebináriasderaios-Xeoutrasfontesu%lizandodadospúblicosdemissõesinternacionaisdealtasenergias•  Desenvolvertrabalhosemcolaboraçãoemmissões

internacionaisem(THESEUS,eXTPetc.)