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HAWC Observatorio de rayos gamma en M éxico

HAWC Observatorio de rayos gamma en M éxico. Alberto Carramiñana por la colaboraci ón HAWC Congreso Red FAE Taxco, 5 marzo 2009. HAWC @ M éxico. Milagro: el primer observatorio de rayos gamma de tipo Cherenkov de agua HAWC: concepto, diseño Altamente sin érgico Viabilidad

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HAWC Observatorio de rayos gamma en M éxico

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Presentation Transcript

  1. HAWCObservatorio de rayos gamma en México Alberto Carramiñana por la colaboración HAWC Congreso Red FAE Taxco, 5 marzo 2009

  2. HAWC @ México • Milagro: el primer observatorio de rayos gamma de tipo Cherenkov de agua • HAWC: concepto, diseño • Altamente sinérgico • Viabilidad • Colaboración activa • Impacto

  3. La banda gamma OSO-3, SAS-2, COS-B Cherenkov atmosférico COMPTEL EGRET Detectores superficie (RC) Fermi -ray ST Cherenkov de agua MeV GeV TeV PeV Tierra Satélites Radiación altamente no térmica Producción vía aceleración de partículas Límite por opacidad de pares con CMB

  4. Milagro -ray Observatory • Primer detector Cherenkov de agua: • estanque de 50m  80m  8m con 723 PMTs rodeado de 175 tanques periféricos • situado en NM a 2650m y lat=36ºN • demostración de la técnica Cherenkov de agua • resultados científicos • extrapolación a HAWC • Detector de rayos gamma (y cósmicos) • rango de energías de TeV • campo de visión instantáneo de 2 sr (20% del cielo) • Funcionamiento continuo (eficiencia > 95%) • Mapeo del cielo, monitoreo de fuentes transitorias, estudio de fuentes individuales

  5. Operacional 1999 a 2008

  6. E. Ona-Wilhelmi, et al., ICRC 2007 El cielo de Milagro Cygnus Mrk 421 Crab MGRO J1908+06 IC 443 Geminga 0FGL J2229.0+6114 0FGL J1911.0+0905 0FGL J1907.5+0702 0FGL J1900.0+0356 0FGL J1855.9+0126 Media bóveda celeste vista en rayos  de TeV

  7. El fondo de Milagro ¿Un acelerador local? ¿El campo magnético en la vecindad solar?

  8. Mayor altura, mayores dimensiones, diseño óptimo  mejor detector Caso científico: Mapa profundo del cielo Mapear plano Galáctico Restos de supernova; fuentes difusas Galácticas Blazares (trazadores EBL) Destellos de rayos  Ráfagas solares Búsquedas / evidencias de materia oscura Rayos cósmicos... Requerimientos Dimensiones: 150m 150m  4.8m Segmentado: celdas 5m Por encima de 4000m 10 años de operación HAWC = 15  Milagro HAWC @ México: Sierra Negra (4100m, 19º) infraestructura grupos científicos Mexicanos reconocidos High Altitude Water Cherenkov Citius, Altius, Fortius

  9. HAWC-MX Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) UNAM: Instituto de Astronomía Instituto de Física Instituto de Geofísica Instituto de Ciencias Nucleares DGSCA Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) Universidad de Guanajuato CINVESTAV Universidad Michoacana SNH Universidad Autónoma de Chiapas Universidad de Guadalajara HAWC-US Maryland University Los Alamos National Laboratory Penn. State University Michigan State University U. California, Irvine University of Utah University of New Hampshire University of New Mexico NASA/GSFC University of Winsconsin La colaboraciónHAWC • Centro de Geociencias UNAM • Instituto de Ecología UNAM • Instituto de Ingeniería UNAM • IPN, UAM-I, ...

  10. OMeGa = 

  11. HAWC & IceCube • HAWC y IceCube observarán el mismo cielo en rangos similares de energías. • Cascadas hadrónicas producen flujos similares de fotones y neutrinos  fuentes del catálogo TeV de HAWC serán excelentes candidatos para IceCube. • Coincidencias espaciales pueden ser determinantes en detectar o verificar fuentes astrofísicas de neutrinos.

  12. IceCube: neutrinos Fermi -ST: la conexión GeV - TeV Observatorios Cherenkov atmosféricos (AGIS, ACT) Auger: ¿son los AGNs las fuentes de los UHECRs? Auger Norte: UHEs? Búsquedas de antimateria Búsquedas de MO Observatorios solares En México Consorcio Sierra Negra Observatorios Astronómicos Nacionales (OAN, OAGH, RATIR) MELTA, LabSubT ¡Auger Norte (>2011)! 27 UHECRs y 472 AGNs D < 75 Mpc (Auger 2007) Sinergias

  13. Consorcio Sierra Negra • ¿Laboratorio Nacional? • astrofísico • rayos cósmicos • solar AE • - geofísico NanoHAWC (¡¡falta HAWC + !!)

  14. Grupos involucrados Colaboración Milagro (incluye IceCube) Experiencia Mexicana en Auger, Alice, Acorde, LHC, ... (UNAM, BUAP, UMSNH, IF-UNAM, CINVESTAV) Astrofísicos (IA-UNAM + INAOE) Solares (IGF-UNAM, INAOE) Interdisciplinarios: geología, geohidrología, ecología, ... Presupuesto (3 años) 9M USD (sin considerar > 2M USD infraestructura pre-existente) Incluye 2M USD en PMTs Contamos con 1 M USD = fondos NSF + UMD + INAOE + UNAM + ... Equidad requiere > 40 Mp de México Viabilidad

  15. 2007-2008: organización, páginas, reuniones, solicitudes, diseño, ... 2009: arreglo de ingeniería (NanoHAWC) desarrollo de tanques (acción inicial Red FAE); extensión de camino, línea eléctrica, Internet GTM; preparación sitio; sistema adquisición agua 2010-2011: instalación tanques; adquisición agua; instrumentación arreglo sistemas DAQ y monitoreo remoto Electrónica suficientemente rápida y barata Trabajo a > 4000m Adquisición de agua Impacto al medio ambiente Organizarnos, administrarnos, ... ¿recursos? Actividades y algunos retos...

  16. Impacto • En ciencia básica: de Astrofísica a Vulcanología (pasando por Multidisciplinaria) • En formación de recursos humanos: científicos en áreas diversas, técnicos • En desarrollo de tecnología: vinculación con empresas (RotoMoldeo, alternativas de tanques,..), sistemas de electrónica, DAQ, monitoreo remoto, .... • Vinculación con Red FAE: MELTA, LabSubT, pulsos ultracortos, Lab. electrónica... • Vinculación con otras redes: Agua, Medio Ambiente, Tecnologías de la Información, ...

  17. HAWC en breve • Experimento científico de primera línea • Altamente sinérgico en escalas global, nacional y local • Viable; presupuesto a medida MX • Colaboración US+MX activa (aún sin presupuesto) • Potencial de alto impacto en México Laboratorio Nacional Multidisciplinario http://www.inaoep.mx/~hawc/ http://hawc.umd.edu/

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