1 EL OBSERVATORIO SOLAR MEXICANO DE GRAN ALTURA (OSOMEGA): HURGANDO EN LAS ENTRAÑAS DEL SOL José F. Valdés-Galicia Alejandro Lara Eduardo Mendoza, INAOE Alejandro Hurtado Octavio Musalem L. Xavier González DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIONES SOLARES Y PLANETARIAS, IGEF David Hiriart, IAUNAM

2 Observatorios Solares alrededor del mundo Pic du Midi, Alpes franceses, 3300m s.n.m. Bernhard Lyot colocó aquí su nuevo coronografo en los 1930s y vió por primera vez la corona solar sin necesidad de un eclipse

3 El telescopio solar mas grande del mundo Kitt Peak, Tucson, Arizona, 2700m s.n.m.

4 El Radioheliografo de Nobeyama (Japón) 1200m s.n.m.

5 El Observatorio Germano-Argentino cerca de San Juan, Argentina, con un coronografo (MPAe) y un telescopio, 2400m s.n.m.

6 Transparencia atmosférica de la radiación solar Profundidad de penetración de la radiación solar como función de la longitud de onda. Las altitudes corresponden a una atenuación 1/e

7 FULGURACIONES SOLARES Explosiones localizadas, de corta duración (~30 min) que emiten: luz visible, EUV Rayos X ondas de radio protones energéticos Las mas energéticas emiten también: Rayos  (1-100MeV) Neutrones (hasta ~1GeV ?)

8 ¿Por qué estudiar Fulguraciones Solares? Son las explosiones con mayor energía en el sistema solar (10 33 erg ~ 3.6 x 10 18 Kw-hr) Tienen un efecto directo en la ionosfera terrestre (radiocomunicaciones). Las partículas energéticas emitidas constituyen un factor de riesgo para naves espaciales y astronautas. Procesos similares se dan en otros entornos astrofísicos que también emiten radiación EM y partículas energéticas (estrellas fulgurantes, pulsares, hoyos negros, cuasares) Oportunidad para estudiar procesos termonucleares

9 Los protones y electrones son afectados por los campos electromagnéticos del Sol y del medio interplanetario. Los neutrones NO Ellos preservan información del sitio de aceleración.

10 ESPECTRO DE RAYOS GAMA EN FULGURACIONES Observaciones 27 abril 1981 (Murphy et al, 1991) Cálculos Teóricos (Ramaty et al, 1995)

11 24 de mayo de 1990 El incremento se observa en las estaciones del sector americano. La intensidad del evento es proporcional a la profundidad atmosférica, NO a la energía umbral de la estación. Sitios de alta montaña y cercanos al ecuador son convenientes para observar neutrones solares

12 MONITOR DE NEUTRONES Alta sensitividad No resuelve energía Omnidireccional No discrimina p, n

13 T ELESCOPIO DE N EUTRONES S OLARES Discrimina protones y neutrones Es capaz de medir la energía de los neutrones Determina la Dirección de arribo Plásticos centelladores Contadores proporcionales

14 Los CPs funcionan como veto para los protones La energía se resuelve mediante discriminadores de altura de pulsos (40cm de plástico centellador). La dirección se resuelve con las góndolas inferiores. Hay 4 góndolas: 2 resuelven N-S 2 resuelven E-W Con precision de 15° CPs en coincidencia con Plásticos

15 Red Mundial de Telescopios de Neutrones SitioAltura (g/cm 2 ) LongitudLatitudArea (m 2 ) Cuentas sin Anti (m 2 /min) Cuentas con Anti (m 2 /min) Gronergrat Suiza 7007.8°E46.0°N433,00012,000 Aragats Armenia 70040.5°E44.2°N423,00015,000 Yanbajing Tibet 60090.5°E30.0°N934,0008,900 Mt. Norikura Japón 730137.5°E36.1°N6419,0002,600 Mauna Kea Hawaii 610156.3°W19.8°N825,00012,000 Sierra Negra, México 57597.3°W19.0°N447,00020,000 Chacaltaya Bolivia 54068°W16.2°S456,00026,000

16 Fulguración solar ocurrida el 7/09/05 (clase X17.0) 17:17 TU (inicio) 17:40 TU (intensidad máxima) 18:03 TU ( mitad de max)

17 Condiciones de Observación de la red de TNS para la Fulguracion del 7 sept 2005

18 El evento observado en los Monitores de neutrones y en el SNT de Bolivia. En rojo se muestran las cuentas esperadas de acuerdo con el flujo Observado en el NM de Bolivia

19 Telescopio de Neutrones Solares en Sierra Negra

20 Espectro de neutrones solares para el evento del 7 sept 2005 I  E -3.9 para E>100 MeV

21 Conclusiones TNS ・ El estudio de los neutrones energéticos es crucial para conocer los mecanismos de aceleración de partículas en objetos astrofísicos. Los neutrones solares nos traen información no modulada de las condiciones del sitio de aceleración. ・ Existe una red de Telescopios de Neutrones Solares adecuada para la detección de éstas partículas. ・ El evento de 7 de septiembre de 2005 demuestra las capacidades de los TNS

22 TNS

23 Marzo 2003 Julio 2004 TNS, Equipo donación de la Universidad de Nagoya, Japón Caseta construida por la UNAM

24 Plato RT5 Sitio RT5 Equipo donación de la U de Texas, EUA

25 Resumen y Perspectivas El Observatorio Solar Mexicano de Gran Altura (OSOMEGA) es una realidad operante. El TNS funciona permanentemente en Sierra Negra. Es parte de una red mundial en la que mexicanos colaboran con investigadores de otros siete países. El RT5 entrará en funcionamiento en 2006. Será el primer equipo de estas características dedicado PERMANENTEMENTE a la Observación del Sol. El OSOMEGA utiliza infraestructura existente y aprovecha para contribuir con información no disponible hasta hoy. Por su altura s. n. m. el OSOMEGA es el segundo en el mundo en su tipo. La UNAM y el INAOE cuentan con un Observatorio Solar de primer nivel mundial, que contribuirá a la solución de problemas FUNDAMENTALES de la astrofísica contemporánea. Todo esto se ha logrado a un bajo costo(< $75,000EUA) comparado con el costo del equipo donado ( $800,000EUA) El tiempo de realización ha sido corto (~3-4 años)