Download Proyectos científicos para la nueva instrumentación de Gemini

Proyectos científicos
Gemini
La Plata, Junio de 2010
Diego García Lambas
Instituto de Astronomia Teórica y Experimental IATE, CONICET-UNC
Observatorio Astronómico, OAC, UNC
Los instrumentos de Gemini
poseen gran correlación entre
número de papers e impacto
•
•
•
90% de trabajos con GMOS (y NIRI)
También en la parte argentina
VLT y Keck tienen menos concentrada
la alta performance de sus instrumentos
Fortalezas de Gemini:
-sensitividad en near/mid-IR
- Alta definición espacial: AO imaging.
Si bien pueden llevarse a cabo proyectos
exitosos en el azul/óptico, concentrarse en
la región 0.8 a 2.5 micrones garantiza un
óptimo aprovechamiento del instrumento.
Gemini Imaging of the
Galactic Center
Galactic Center
Crowded Field
Reconstructed PSFs
FWHM:
Strehl:
0.22"
2.5%
0.15"
3.5%
Top: Observations of the subfield 3
Reconstructed PSFs
0.15"
4.1%
Bottom:
0.18"
2.4%
Sistemas Planetarios
•
Estudios en el Sistema Solar
•
Mas alla de la detección → detallada
caracterización
•
Origen y evolución de los sistemas
planetarios
Clima en Titán
NIRI/ALTAIR AO imaging monitoring of short-lived clouds
(Schaller et al. 2009, Nature in press)
Protoplanetary nebula NGC 7029 with GN Laser AO
Descubrimiento masivo de Exoplanetas
8 MJup in Beta Pic: VLT-NACO
Gemini
HR8799
Gemini N
Keck
BD +20 307
• Gemini MICHELLE &
Keck LWS mid-infrared
R ~ 1000 N-band
spectroscopy of BD +20
307 (300 Myr old, d
~100 pc)
• Abundant dust
signature modeled
with T = 300 K SED, at
~ 1 AU distance from
star
– Strongly indicative of
rocky bodies or even
planet size objects at
earth-like distance
Song et al., Nature, 2005
Gemini Planet Imager
GPI design: instrument being built by large consortiurm (LLNL, HIA, UC Santa
Cruz, UCLA, AMNH). To be delivered at Gemini South in 2011.
Nacimiento y fin de las estrellas: estrellas
de alta masa, SN, medio interestelar.
El IR es crucial para estudiar en las
nubes protoestelares y el medio
NIRI I,J,K. NGC 604, Fariña et al. 2010
Otro ejemplo: CG aislado en M31,
Mackey et al.2009
Evolución en el
Universo
Inicialmente .. Z=300
Z = 30 Primero halos. Primeras estrellas, reionizacion del medio
z=3
Formación de galaxias masivas,
Máximo en la distribución de quasars
Estructura global presente
z=0
Continúa la incorporación de material a las galaxias
Picture credit: A. Kravtsov, http://cosmicweb.uchicago.edu/filaments.html
• (Bond et al. 1991;
Lacey & Cole 1993)
• Halos de masa M
virializan a tiempo T)
• m<M at t<T
(from Wechsler et al. 2002)
Función de masa de
halos
Mcrit >1013Mo
~ 1014 M sun halo
~ 1011 M sun halo
Curva de enfriamiento
Un buen ejemplo de proyecto:
Gemini/HST Galaxy Cluster Project
Inger Jørgensen, Gemini
Jordi Barr, Oxford
Roger Davies, Oxford
Kathleen Flint, Gemini
David Crampton, HIA
Bryan Miller, Gemini
Marianne Takamiya, UH-Hilo
Abell 851 z=0.41
Objetivos científicos

Estudiar la historia de formación estelar en
cúmulos como función de la masa y del
redshift.

Relaciones de escala

Abundancias químicas
Selección de los cúmulos
RXJ0142.0+2131 Abell 851 RXJ0152.7-1352
Perseus
Coma
Imágenes en 3 filtros para cada cúmulo

Gemini/GMOS

Imagen y espectroscopía con Gemini/GMOS
– 30-50 galaxias miembro, mas débiles que
en estudios previos y sin seleccíon
morfológica
Los datos sugieren evolución no pasiva en las
galaxias miembros y posibles efectos del
medio en las abundancias químicas.
1 arcmin
Abell 851 z=0.41
0.5 Mpc
Relación Faber-Jackson
•Coma
•RXJ0142.0+2131
∆m=-0.51±0.21
•Abell 851
1.11±0.17
∆m=-
•RXJ0152.7-1357
∆m=-0.88±0.18 ∆log(age)=0.37
zf = 4.1 (2.8 8.8)
RXJ0142 and Abell 851 are inconsistent with passive
evolution models having zf > 2
Interacciones de
Galaxias
•
•
Amplia evidencia observacional de
interacciones de galaxias.
Explicación mas plausible de
numerosos fenómenos: morfologías
perturbadas, estallidos de formación
estelar, relación con AGN, etc.
Swinbank et al. 2005:
SDSS galaxy at z=0.1
Tanaka et al. 2010
campos a z=1.2
GRB 090423 at z ~ 8.3
• Swift detected GRB
090423 on April
23rd, 2009 at 3h55
am EDT
• Follow up with
Gemini GMOS-S &
NIRI (also VLT,
UKIRT, etc.)
• Photo-spec z ~ 8.3 !
Tanvir et al. 2009, Nature, in press
Procesado de galaxias en
cúmulos
•
•
•
Gas en galaxias removido por presión
de barrido
Efectos de marea
→ cambios mayores en las galaxias
al ingresar en los cúmulos
Galaxias masivas y
Galaxias en Cúmulos
a alto redshift
• Numerosos programas en curso en
Gemini apuntan a este estudio
Carrasco, Conselice y Trujillo, 2010
Niri K-band AO
Cúmulos en fusión
MUSIC (MUltiwavelength Sample of Interacting
Clusters)
Ferrari, Arnaud, Ettori et al. 2006; Maurogordato, Cappi et al. 2007
CFHTLS Cluster Survey
Olsen, Benoist, Cappi et al. 2007
-- Cosmology : abundance & cluster mass function N(z,m)
-- Cluster evolution: galaxy populations in clusters
as a function of redshift (0 < z < 1)
CFHTLS - Deep (4 sq.deg., ugriz, i=28.0) and
CFHTLS - Wide (170 sq.deg., ugriz, 4 patches, i=24.0)
Estructuras en radio y en X
Abell 2163
Abell 2218
Abell 3376
Evolución conjunta de Agujeros
Negros y Galaxias
Estudios de los jets y de la interacción entre el disco
central. Posibilidades futuras de análisis conjunto con
ALMA, JWST.
BH supermasivo en Cen A
Silge et al. 2005, ApJ
• Masa del BH de Cen-A
>> predicción por
dispersion Vel central
• Clave para el
ensamblado de
galaxias y BHs
Efectos astrofísicos de
AGN en la evolución de
la estructura
Emisión de energía → calentamiento del medio
→ afectando la formación estelar
colisiones de BHs y sus efectos en la galaxia
huesped
Cavidades en la emisión X en cúmulos
 Radio Galaxias centrales → burbujas de radio desplazando el medio
intracúmulo
Supercavidades (~100s kpc)
MS0735+7421, un caso de
potente AGN
Chandra + VLA
AGN inyectan >1061 erg al medio intracúmulo
200 kpc
(McNamara et al. 2005; Gitti et al. 2007)
Extensión proyectos en curso vs
nuevas ideas
Desde imágenes y espectroscopía de
exoplanetas a la caracterización de las
primeras galaxias.
Al poseer tiempo limitado, resulta sensato
también concentrarse en la identificación y
estudio de objetos extraordinarios en sus
propiedades:
Extremos en masa, temperatura,redshift,
etc.
Desafío de instalación y
operación de un instrumento
GEMINI decomisado: bHROS
Principales datos
D. Simons, Abril 2010
D. Simons, Abril 2010
bHROS : una nueva
oportunidad ?
Instalación y puesta a punto
Operación
Proyectos científicos
Max Pettini science cases ´96
Normalizada la participación argentina en
Gemini, con nuevos proyectos e insertos en líneas
de investigación en curso, el futuro próximo del
proyecto
promete
desafíos
científicos
y
productividad