1 / 61

КОСМИЧЕСКИЕ ИК ПРОЕКТЫ

КОСМИЧЕСКИЕ ИК ПРОЕКТЫ. Н.В. Вощинников. План. Электромагнитное излучение: ИК область спектра Что можно наблюдать в ИК диапазоне + ИК объекты Завершенные проекты Активные проекты Будущие проекты. ИК излучение (обнаружение).

hoyt-vinson
Download Presentation

КОСМИЧЕСКИЕ ИК ПРОЕКТЫ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. КОСМИЧЕСКИЕ ИК ПРОЕКТЫ Н.В. Вощинников

  2. План Электромагнитное излучение: ИК область спектра Что можно наблюдать в ИК диапазоне + ИК объекты Завершенные проекты Активные проекты Будущие проекты

  3. ИК излучение (обнаружение) • In 1810 Sir Frederick William Herschel made very important discovery. • Herschel directed sunlight through a glass prism to create a spectrum. • He measured the temperatures of different colours (from violet to red) and the temperature just beyondthe red part of spectrum. • He found that this region had the highest temperature of all.

  4. Электромагнитное излучение: ИК область спектра Infrared: l=1-1000 mm (near, mid, far IR, submm) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  5. Электромагнитное излучение: ИК область спектра Лекция в ЛН, 19.07.2011

  6. Электромагнитное излучение: ИК область спектра

  7. Что можно наблюдать в ИК диапазоне? Continuum (dust emission) • Нет поглощения и рассеянияв континууме(лишь в near-IR). В основном видны самосветящиеся объекты. • Можно наблюдать холодные объекты (max излучения лежит за l 1 mm). Лекция в ЛН, 19.07.2011

  8. Поток ИК излучения от оптически тонкой среды: Nd– полное число частиц в среде D – расстояние до объекта Cem(l) – сечение эмиссии B(l, Td) – функция Планка Что можно наблюдать в ИК диапазоне? (dust emission) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  9. Что можно наблюдать в ИК диапазоне? (dust temperature) Равновесная температура пылинок вычисляется путем решения уравнения баланса поглощенного и испущенного излучения W – фактор дилюции излучения Лекция в ЛН, 19.07.2011

  10. Что можно наблюдать в ИК диапазоне? • Lines (gas) and features (dust). Лекция в ЛН, 19.07.2011

  11. Эмиссионные (запрещенные) линии атомов и ионов: [S I] l=25.2 mm, [S II] l=34.8 mm, [O I] l=63.2 mm, [C II] l=157 mm. Что можно наблюдать в ИК диапазоне? Лекция в ЛН, 19.07.2011

  12. Что можно наблюдать в ИК диапазоне?

  13. Что можно наблюдать в ИК диапазоне? Лекция в ЛН, 19.07.2011

  14. Космические ИК объекты

  15. Космические ИК объекты

  16. Космические ИК объекты

  17. Не Космические ИК объекты

  18. Космические ИК проекты ВАЖНО: ------------------------------------------------------------------- • Диапазон длин волн (ll) • Чувствительность и угловое разрешение • (телескоп + детектор) • Спектральное разрешение(Dl/l) • Поляризация! -------------------------------------------------------------------РЕЗУЛЬТАТЫ Проблема: охлаждение

  19. ИК проекты (old) • IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) 1983; 10 months 57 cm; 12, 25, 60 and 100 microns Results • Detected about 350,000 infrared sources • Discovered 6 new comets • Detected useful infrared data for 2004 asteroids • Detected the zodiacal dust bands • Discovered a disk of dust grains around the star Vega • Found infrared cirrus (wisps of warm dust) • Detected ~75,000 starburst galaxies • Detected strong infrared emission from interacting galaxies

  20. Radio IR Radiation field visual UV Gamma Лекция в ЛН, 19.07.2011 X-rays

  21. Vega model IR excess Лекция в ЛН, 19.07.2011

  22. ИК проекты (old) • COBE (Cosmic Background Explorer) 1989; 10 months 1.25 - 240 microns Results • measured the cosmological microwave background radiation • The most significant result was the discovery of very small fluctuations (order 0.0001, 10^{-5}) in the background.

  23. Large scale distribution (l<<) ZL Лекция в ЛН, 19.07.2011

  24. Large scale distribution (l>>) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  25. ИК проекты (old) • ISO (Infrared Space Observatory) 1995; 24 + 5 months 60 cm; 2.5 - 240 microns Results • More than 20 new IR dusty features. • Crystalline silicates in old stars. • CO2 in solid state. • New interstellar molecules: HF • ……..

  26. холодная пыль (молекулярные облака) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  27. неполярные льды (CO2) Полярные льды (H2O) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  28. Колебательно-вращательные переходы H2 и других молекул: H2O, OH, CO и т.д. ------------------------------------------------------------------------------- ПРОСХОЖДЕНИЕ:возбуждение уровней ударными волнами и излучением

  29. горячая пыль (околозвездные оболочки) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  30. 10mm feature Самаязнаменитая: силикатная полоса с центром около 10 микрон! Лекция в ЛН, 19.07.2011

  31. 10мкм полоса: растяжение связи Si - O • Olivines • (оливково-зеленый цвет) • Mg2xFe2-2xSiO4, 0<=x<=1 • X=1: Mg2SiO4 - forsterite (A.J. Forster – английский коллекционер минералов и торговец) • X=0: Fe2SiO4- fayalite (место находки о. Фаял, Азорские о-ва) • Pyroxenes • (отгреч. «огонь» + «чужеземец») • MgxFe1-1xSiO3, 0<=x<=1 • X=1: MgSiO3- enstatite (отгреч. «противник», трудно плавится) • X=0: FeSiO3- ferrosilite (по составу) Это – твердые растворы внедрения Лекция в ЛН, 19.07.2011

  32. ИК проекты (active) • HST (Hubble Space Telescope)/NICMOS (Near Infra-Red Camera and Multi-Object Spectrometer) • 1997 (1990) • 2.4 m; 0.8 - 2.5 microns

  33. ИК проекты (‘active’) • SST (Spitzer Space Telescope); former SIRTF (Space Infrared Telescope Facility) • Launch in August, 25, 2003 + 4 yrs • 85 cm; 3.5-180 microns (images, spectroscopy, spectrophotometry) • Goals: • protoplanetary and planetary debris disks, • brown dwarfs and super planets, • Ultraluminous galaxies and active galactic nuclei, • the early universe, • the outer solar system, • early stages of star formation, • the origin of chemical elements.

  34. ИК проекты (‘active’) • Astro-F/IRIS (Infrared Imaging Surveyor) • Japan/Korea/GB/NL • Launch in early 2006(+) - 1.5 years • 70 cm; 2 – 25 and 50 – 200 microns (near and mid infrared camera and a far infrared scanner) • formation and evolution of galaxies, • star formation, • interstellar matter, • extra-solar systems.

  35. Herschel + Planck: 14.05.2009 (telescope + instruments) • Herschel (2000) former FIRST (Far IR and Submillimeter Space Telescope, 1982-…2009-…) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  36. Herschel: instruments • The Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) instrument is provided a consortium led by A. Poglitsch, MPE, Garching, Germany. • The Spectral and Photometric Imaging REceiver (SPIRE) instrument is provided by a • consortium led by M. Griffin, Cardiff University, UK. • The Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI) instrument is provided by a • consortium led by F. Helmich, SRON, Groningen, The Netherlands. Лекция в ЛН, 19.07.2011

  37. Herschel: results (Rosette molecular cloud, 2x10^5Msun, 1.6kpc; RCW120, 1.3kpc; AA518, L77) Лекция в ЛН, 19.07.2011

  38. Herschel: results (molecular clouds, AA518, L77) Spitzer! Дозвездное ядро Протозвездное ядро Лекция в ЛН, 19.07.2011

  39. Herschel: results (molecular clouds, AA518, L77) Лекция в ЛН, 19.07.2011 46!

  40. Herschel: results (Rosette molecular cloud, AA518, L83,84) Td=30K Td=10K Лекция в ЛН, 19.07.2011

  41. Herschel: results (Rosette molecular cloud, AA518, L84) Spitzer! Лекция в ЛН, 19.07.2011

  42. Herschel: results (Bok globule CB244, AA518,L87) AV=5-25mag. Глобула: 15 Мsun Ядро: 5 Мsun Протозвезда: 1.6 Мsun ~45 % массы глобулы задействовано в звездообразовании Лекция в ЛН, 19.07.2011

  43. Herschel: results (diffuse + cirrus clouds, AA518,L103)Aquilla + Polaris: filaments! resolution: 0.01pc! Лекция в ЛН, 19.07.2011

  44. Herschel: results (diffuse + cirrus clouds, AA518,L102)Gould Belt: Aquilla + Polaris: protostars! filaments! D<0.5kpc, resolution: 0.01pc! Лекция в ЛН, 19.07.2011

  45. Herschel: results (debris discs, AA518,L130)Vega e=1.01 e=1.11 Лекция в ЛН, 19.07.2011 ~85AU

  46. Herschel: results (planetary nebula, AA518,L137)M57, NGC6720, Ring nebula ! Лекция в ЛН, 19.07.2011

  47. Herschel: results (SNR, AA518,L138)CasA, important large z! Лекция в ЛН, 19.07.2011

More Related