Técnicas Observacionales
G.L. Baume - 2016
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1. Técnicas generales y particulares
2. Instrumentos
Técnicas Observacionales
G.L. Baume - 2016 Astronomía Observacional:Técnicas Observacionales: Técnicas Observacionales
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1. Técnicas generales y particulares
1.1. Técnicas generales
Análisis de la Posición
Análisis del Flujo
Análisis Espectal
Análisis Polarimétrico
1.1. Técnicas Generales
a) Análisis de la Posición
Se refiere a localización de un cuerpo celeste respecto a un
determinado sistema de
coordenadas
Normalmente se denomina
Astrometría
Existen varias aplicaciones en Astrofísica
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Ejemplo: Miembros de un cúmulo estelar
El cambio de posición de los objetos
(moviemientos propios) permiten
discriminar estrellas miembros (cúmulo) y estrellas no miembros (campo) en la dirección de un determinado cúmulo estelar
El método es aplicable cuando los errores en los movimientos propios son muy bajos.
Discriminación de miembros en NGC 6397 a partir de los movimientos propios a partir de datos del HST en 1994 y 1997 (King et al. 1998).
Cúmulo Campo DSS G.L. Baume - 2014 5
1.1. Técnicas Generales
a) Análisis de la Posición
1.1. Técnicas Generales
b) Análisis del Flujo
Se refiere a la medida del número de fotones por unidad de tiempo
En el óptico se denomina Fotometría
Es la técnica más antigua de la astronomía
Generalmente, ésta es la clase de información que se obtiene de los objetos más débiles
Fotometría de imagen
Fotometría de objeto
Es la técnica que permite llegar a mayores distancias
con un dado “sistema de observación”
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1.1. Técnicas Generales
b) Análisis del Flujo
7 Instrumento: VIMOS y FORS2 del VLT – ESO
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1011/1011.1837v2.pdf http://noticiasdelaciencia.com/not/610/el_cumulo_de_gala xias_maduro_mas_distante/
Es la técnica que permite llegar a mayores distancias con un dado “sistema de observación”
Ejemplo 1:
CL J1449+0856:
Este es el cúmulo de galaxias más distante (z = 2.07). Localizado a aproximadamente
3000 millones de años luego del Big Bang.
(Diciembe 2010)
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1.1. Técnicas Observacionales
b) Análisis del Flujo
Ejemplo 2:
UDFj-39546284
Este es el objeto más distante detectado. Se trata de una galaxia compacta de estrellas
azules presente 480
millones de años luego del Big Bang
(Enero de 2011)
Distancia: 13.2 millones de años luz
http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/farthest-galaxy.html G.L. Baume - 2014 Astronomía Observacional:Técnicas Observacionales: Técnicas Observacionales
1.1. Técnicas Generales
c) Análisis Espectral
Se refiere a la separación de los fotones con diferente longitud de onda
Usualmente se denomina Espectroscopía
De acuerdo a los objetos que se estudian en cada observacion se tiene:
• Espectroscopía mono-objeto • Espectroscopía multi-objeto • Espectroscopía de ranura • Espectroscopía de campo
De acuerdo a la dispersión utilizada se tiene: • Espectroscopía de baja dispersión • Espectroscopía de alta dispersión
La astrofísica esta basada casi totalmente en los logros de la espectroscopía
• Composición química • Campos de velocidad • Turbulencias
• Temperatura, presión, gravedad
• Campos magnéticos 9
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Medida del porcentaje de polarización de la radiación recibida y del ángulo de la misma
Usualmente se denomina Polarimetría
• Polarimetría de objeto
• Polarimetría de imagen o de ranura
La polarización provee información acerca:
• De regiones de emisión particulares
• Del camino recorrido por la luz • Campos magnéticos
• Scattering
• Estructuras de granos de polvo, etc
La polarización presenta problemas de detección en el caso de muy bajas o en altas energias
1.1. Técnicas Generales
d) Análisis Polarimétrico
Polarimetría de imagen de V838 Mon 10 G.L. Baume - 2014 Astronomía Observacional:Técnicas Observacionales: Técnicas Observacionales1.1. Técnicas Generales
d) Análisis Polarimétrico
NGC 6231 Tr 27 Polarimetría de objeto en cúmulos abiertos 11 G.L. Baume - 20141.1. Técnicas Generales
d) Análisis Polarimétrico
Ejemplo:Resultado del estudio polarimétrico en microondas de la radiación cósmica de fondo
(Marzo 2014)
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1. Técnicas generales y particulares
1.2. Técnicas Particulares
Fotometría Rápida: Obtención de sucesivas “imágenes” o medidas de intensidad a intervalos de tiempo muy cortos (p.e.: variables rápidas; “speckle imaging”)
Espectroscopía Rápida: Obtención de sucesivos espectros a intervalos de tiempo muy cortos (p.e.: flares solares, variables eruptivas, fenómenos de acreción, fuentes de rayos X)
Espectroscopía e Imagen: Obtención de imágenes simultaneas en diferentes longitudes de onda (p.e.:electroheliogramas de actividad solar, mapeo de la corona solar en diferentes líneas de emisión en rayos X, mapeo de la velocidad de HI en la Galaxia)
Espectrofotometría: Obtención del comportamiento absoluto de la intensidad en función de la longitud de onda
Espectropolarimetría: Obtención tanto del comportamiento relativo de la intensidad como de la polarización en función de la longitud de onda
Interferometría: Obtención y combinación de la radiación electromagntética proveniente de una dada fuente por diferentes caminos para mejorar las mediciones
(usualmente la posición o la resolución angular) 13
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1. Técnicas generales y particulares
2. Instrumentos
Técnicas Observacionales
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3. Instrumentos
Descripción general
Son los últimos elementos del sistema de observación
Con ellos se materializa el empleo de la técnica a llevar a cabo
Instrumento
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3. Instrumentos
Cámara: Dispositivo para obtener (y posteriormente almacenar) la imagen de objetos celestes. Esta permite estudios de:
• La posición
• La morfología o distribución espacial (en el caso de objetos extendidos) y/o • El brillo total o su variación espacial
Fotómetro: Instrumento para medir la intensidad de la luz incidente (normalmente de objetos individuales) utilizando diferentes filtros
Espectrógrafo:Instrumento para dispersar la luz incidente para obtener una medida de la intensidad en función de la longitud de onda
Polarímetro:Instrumento para medir el grado de polarización de la luz inidente
VISTA camera (ESO)
REOSC (CASLEO)
17 G.L. Baume - 2016 Sistema óptico Detector
3. Instrumentos
Esquema básico
Se pueden distinguir dos elementos:
Sistema óptico
Este depende de la función que desempeña el instrumento. Puede consistir en filtros, redes de difracción, polarizadores y otros elementos auxiliares
Detector
Este depende del rango espectral de trabajo y7o características particulares (fotomultipicadora, CCD, CMOS, etc)
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3. Instrumentos
Clasificiación
Se pueden distinguir dos tipos de instrumentos:
Instrumentos dedicados
Son aquellos que solo desempeñan una única función con leves variantes
Instrumentos multimodo o multiproposito
Son aquellos que admiten diferentes modos de funcionamiento alterando el sistema óptico interno
Sistema óptico
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3. Instrumentos
Ejemplos
CASLEO:http://www.casleo.gov.ar/instru.php
• CCD Directo:Imagen directa
• REOSC DS/DC:Espectrógrafo (disp. simple y cruzada) • EBASIM:Espectrógrafo de banco
• CASPROF:Fotopolarímetro • CASPOL:Fotopolarímetro
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3. Instrumentos
Ejemplos
Gemini: http://www.gemini.edu/node/10002
Norte
GMOS (visible) Imagen directa
Espectrógrafo multiobjeto Espectroscopia de ranura larga Espectroscopia de campo integrado
GNIRS (infrarrojo) Imagen directa
Espectroscopía (varios modos)
NIFS: (infrarrojo) Espectrografo de campo integrado
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3. Instrumentos
Ejemplos
Gemini: http://www.gemini.edu/node/10002 SurFLAMINGOS-2: (infrarrojo) Imagen directa
Espectrógrafo multiobjeto
GMOS (visible) Imagen directa
Espectrógrafo multiobjeto Espectroscopia de ranura larga Espectroscopia de campo integrado
GPI: (infrarrojo) Imagen directa, Espectrografo Polarímetro
GSAOI (infrarrojo) Imagen directa de alta resolución
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2. Instrumentos
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