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1 Multifrequenz-Beobachtungen in der Astronomie Sommersemester 2007 Silke Britzen MPIfR, Bonn [email protected] Tel.: 0228 525 280 Literatur: spezifisch zu jeder Vorlesung Im Internet: www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/sbritzen/. - Vorlesung als pdf-file - Literaturhinweise - (Archiv früherer Vorlesungen)

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1

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Silke BritzenMPIfR Bonnsbritzenmpifr-bonnmpgdeTel 0228 525 280

Literatur spezifisch zu jeder Vorlesung

Im Internetwwwmpifr-bonnmpgdestaffsbritzen- Vorlesung als pdf-file- Literaturhinweise- (Archiv fruumlherer Vorlesungen)

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007Themen amp Daten

1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope1805 Von Sternwarten zu VirtualObservatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)2707 Die Multifrequenz-Zukunft

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bull Welche Teleskope in welchen Wellenlaumlngenbereichen stehen zur Zeit zur Verfuumlgung (Radio ndash TeV)

bull Ausgewaumlhlte Teleskope im Detail (kurz)

bull Daten Fakten etc

bull Beobachtungsmoumlglichkeiten (Details)

bull Die Highlights die wichtigsten Beobachtungen der Instrumente

Grundlagen Teleskope

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Zur Zeit stehen zur Verfuumlgungbull Radio

ndash Single-dish Lokale Interferometer VLBI geodaumltische Teleskope etc hellipndash Kein Weltraumteleskop zur Zeit

bull Mikrowellenndash Weltraum WMAP- APEX etc

bull Infrarotndash Weltraum Spitzerndash Flugzeug SOFIAndash VLTI etc

bull Optischndash Weltraum HSTndash VLTI etc

bull UVndash Weltraum HSTndash GALEX

Spitzer

Grundlagen (ausgewaumlhlte) Teleskope

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Zur Zeit stehen zur Verfuumlgung

bull Roumlntgenndash Suzaku (aka Astro-E2)ndash RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)ndash CHANDRAndash XMM-Newtonndash etc

bull Gammandash INTEGRALndash SWIFTndash etc

bull TeVndash HESSndash MAGIC etc

Teleskope in blau sind Thema der heutigen Vorlesung

Grundlagen Teleskope

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TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

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Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

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in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

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Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

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Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

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TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

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Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

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WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

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WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

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TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

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Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

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Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

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Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

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Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

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Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

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27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

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Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

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Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

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Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

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Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

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bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

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IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

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TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

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Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

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Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

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Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

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Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

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Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

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TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

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Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

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Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

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Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

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bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

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Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

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Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

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Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

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Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 34
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
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  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
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  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 2: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

2

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007Themen amp Daten

1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope1805 Von Sternwarten zu VirtualObservatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)2707 Die Multifrequenz-Zukunft

4

bull Welche Teleskope in welchen Wellenlaumlngenbereichen stehen zur Zeit zur Verfuumlgung (Radio ndash TeV)

bull Ausgewaumlhlte Teleskope im Detail (kurz)

bull Daten Fakten etc

bull Beobachtungsmoumlglichkeiten (Details)

bull Die Highlights die wichtigsten Beobachtungen der Instrumente

Grundlagen Teleskope

5

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgungbull Radio

ndash Single-dish Lokale Interferometer VLBI geodaumltische Teleskope etc hellipndash Kein Weltraumteleskop zur Zeit

bull Mikrowellenndash Weltraum WMAP- APEX etc

bull Infrarotndash Weltraum Spitzerndash Flugzeug SOFIAndash VLTI etc

bull Optischndash Weltraum HSTndash VLTI etc

bull UVndash Weltraum HSTndash GALEX

Spitzer

Grundlagen (ausgewaumlhlte) Teleskope

6

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgung

bull Roumlntgenndash Suzaku (aka Astro-E2)ndash RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)ndash CHANDRAndash XMM-Newtonndash etc

bull Gammandash INTEGRALndash SWIFTndash etc

bull TeVndash HESSndash MAGIC etc

Teleskope in blau sind Thema der heutigen Vorlesung

Grundlagen Teleskope

7

TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 36
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  • Images 32
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 46
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  • Images 43
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  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 3: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

4

bull Welche Teleskope in welchen Wellenlaumlngenbereichen stehen zur Zeit zur Verfuumlgung (Radio ndash TeV)

bull Ausgewaumlhlte Teleskope im Detail (kurz)

bull Daten Fakten etc

bull Beobachtungsmoumlglichkeiten (Details)

bull Die Highlights die wichtigsten Beobachtungen der Instrumente

Grundlagen Teleskope

5

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgungbull Radio

ndash Single-dish Lokale Interferometer VLBI geodaumltische Teleskope etc hellipndash Kein Weltraumteleskop zur Zeit

bull Mikrowellenndash Weltraum WMAP- APEX etc

bull Infrarotndash Weltraum Spitzerndash Flugzeug SOFIAndash VLTI etc

bull Optischndash Weltraum HSTndash VLTI etc

bull UVndash Weltraum HSTndash GALEX

Spitzer

Grundlagen (ausgewaumlhlte) Teleskope

6

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgung

bull Roumlntgenndash Suzaku (aka Astro-E2)ndash RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)ndash CHANDRAndash XMM-Newtonndash etc

bull Gammandash INTEGRALndash SWIFTndash etc

bull TeVndash HESSndash MAGIC etc

Teleskope in blau sind Thema der heutigen Vorlesung

Grundlagen Teleskope

7

TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
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  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 45
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  • Images 34
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 4: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

5

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgungbull Radio

ndash Single-dish Lokale Interferometer VLBI geodaumltische Teleskope etc hellipndash Kein Weltraumteleskop zur Zeit

bull Mikrowellenndash Weltraum WMAP- APEX etc

bull Infrarotndash Weltraum Spitzerndash Flugzeug SOFIAndash VLTI etc

bull Optischndash Weltraum HSTndash VLTI etc

bull UVndash Weltraum HSTndash GALEX

Spitzer

Grundlagen (ausgewaumlhlte) Teleskope

6

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgung

bull Roumlntgenndash Suzaku (aka Astro-E2)ndash RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)ndash CHANDRAndash XMM-Newtonndash etc

bull Gammandash INTEGRALndash SWIFTndash etc

bull TeVndash HESSndash MAGIC etc

Teleskope in blau sind Thema der heutigen Vorlesung

Grundlagen Teleskope

7

TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 5: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

6

Zur Zeit stehen zur Verfuumlgung

bull Roumlntgenndash Suzaku (aka Astro-E2)ndash RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)ndash CHANDRAndash XMM-Newtonndash etc

bull Gammandash INTEGRALndash SWIFTndash etc

bull TeVndash HESSndash MAGIC etc

Teleskope in blau sind Thema der heutigen Vorlesung

Grundlagen Teleskope

7

TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
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  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
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  • Chandrarsquos Orbit
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  • Closing Slide
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  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
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  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 110
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  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
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Page 6: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

7

TeleskopeDas elektromagnetische Spektrum

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
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  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 37
  • Galex
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  • Galex
  • Galex
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
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  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
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  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
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  • Images 22
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  • Images 27
  • Images 38
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 7: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

8

Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 32
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
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  • Images 46
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  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 8: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

9

in Kuumlrze

bull Mikrowellen Dezi- Zenti- und Millimeterwellen (300 MHz ndash 300 GHz) Mikrowellenherd arbeitet bei 245 GHz

bull Roumlntgenphotonen haben Energien zw 100 eV und 250 keV 3 1016

Hz ndash 6 1019 Hzbull weiche Roumlntgenstrahlen kleinste Energiebull harte Roumlntgenstrahlen groumlszligte Energie houmlchste Frequenz kleinste

Wellenlaumlngebull Roumlntgenstrahlen fuumlr das menschliche Auge sichtbar

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 34
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  • Images 43
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 9: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

10

Roumlntgen Absorption

Beobachtungen von der Erdenicht moumlglichProblemes fehlen Materialiendie Roumlntgenstrahlenwie sichtbares Licht reflektieren oderbrechen alle absorbieren Photonenim Roumlntgenbereich

Spiegelanordnungennach Erfinder H Wolterals Wolter Teleskopebezeichnetder Effekt der Totalreflexion von Roumlntgenstrahlen bei streifendem Einfall anMetallspiegeln

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 106
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  • Foliennummer 111
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  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
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Page 10: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

11

Roumlntgenstrahlen passieren die meisten Materialien nur im Grenzfall der Totalreflexion gelingt Reflexion der Strahlen Spiegel parallel zur Sichtlinienotwendig Spiegel ineinander verschachtelt (nested)

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
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  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 11: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

12

TeleskopeFrequenzen sub-mm Mikrowellen

WMAP

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
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  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
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  • Images 29
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  • Images 27
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 12: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

13

Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 13: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

14

WMAP

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
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  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
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  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
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  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 14: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

15

WMAP

bull WMAP (fruumlher MAP) ist eine am 30 Juni 2001 gestartete amerikanische Raumsonde

bull MAP Microwave Anisotropy Probe dient der Erforschung von Unregelmaumlszligigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull Dezember 2002 umbenannt in WMAP bdquoWldquo steht fuumlr den Physiker David Todd Wilkinson (1935-2002) den Entdecker der kosmischen Hintergrundstrahlung

bull WMAP Nachfolger von COBE (Nobelpreis)bull Instrumente messen Temperaturunterschiede im Bereich von 20

millionstel Gradbull 840 kgbull Nachfolger Planck (Europaumlische Raumsonde dreifach houmlhere

Aufloumlsung ab 2008)

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
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  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
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  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 44
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  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 15: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

16

WMAP

bull garantierte Beobachtungenbis September 2009

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

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TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
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  • Beginning
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  • INTEGRAL
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Page 16: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

17

WMAP

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 17: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

18

WMAP

bull Ergebnissendash Zusammensetzung des Universums 4 Materie 23 Dunkle

Materie 73 Dunkle Energie

ndash flaches Universum

ndash Expansion dauert aufgrund Dunkler Energie ewig an

ndash Alter des Universums 137 Milliarden Jahre

ndash erste Sterne vor 135 Milliarden Jahren

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 10
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Page 18: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

19

TeleskopeFrequenzen Infrarot

Sofia Spitzer

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
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  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
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  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
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  • Images 45
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  • Images 43
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  • Images 26
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 19: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

20

Sofia

Das fliegende Infrarot-Observatorium

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
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  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
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  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 109
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  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 20: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

21

Sofia

bull Sofia Stratosphaumlren Observatorium fuumlr Infrarot-Astronomiebull Erster Testflug 26042007 bull Infrarot-Strahlung auf Erde unzugaumlnglichbull Transport des Teleskops nach Waco Texas Herbst 2002bull zur Zeit Testbetriebbull 25 m Teleskop Boeing 747SP-Verkehrsflugzeugbull Flughoumlhe 12 km (darunter absorbierender Wasserdampf in der

Troposphaumlre)bull 20 Jahre Betrieb geplant pro Jahr bis zu 160 astronomische Messfluumlgebull Jeder Beobachtungsflug 6 ndash 8 Stundenbull Zusammenarbeit NASA DLRbull Deutschland liefert Teleskop beteiligt sich mit 20 am Betrieb und

bekommt 30 Wissenschaftsfluumlge pro Jahrbull Stuttgart Deutsches SOFIA-Institut (DSI)bull ab 2009 Beobachtungen

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
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Page 21: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

22

Typische Arbeitsfelder und Themenbereiche fuumlr die SOFIA-Nutzer

bullDie Physik der interstellaren Wolken und der Sternentstehung in unserer Galaxis

bullProto-planetare Scheiben und Planetenentstehung in nahen

bullUrsprung und Entwicklung von biogenetischen Atomen Molekuumllen und Mineralien

bullDie Zusammensetzung und die Struktur von Planetenatmosphaumlren und - ringen und Kometen

bullDie Sternentstehung die Dynamik und die chemischen Bestandteile anderer Galaxien

bullDie dynamische Aktivitaumlt im Zentrum der Milchstraszlige

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
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  • Images 44
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 22: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

23

Kenndaten des SOFIA-Flugzeugs

Start der EntwicklungsphaseJanuar 1997

Beginn der Testfluumlge Fruumlhjahr 2007

Beginn des Wissenschaftsbetriebs

Geplante Lebensdauer 20 Jahre

Zahl der Beobachtungsfluumlge pro Jahr ca 160

Teleskop-Plattform Boeing 747SP-Flugzeug Rolltuumlr als Teleskopoumlffnung auf der Backbordseite des hinteren Rumpfes

Flughoumlhe fuumlr astronomische Beobachtungen 11 km bis 135 km

Beobachtungszeit in 12 km Houmlhe oder houmlher gt 6 Stunden

Gesamtbeobachtungszeit pro Jahr gt 960 Stunden

Umgebungstemperatur im Teleskopraum 210 K bis 330 K

Betriebsmannschaft im Flug 3 Personen im Cockpit 10 bis 15 OperatorenWissenschaftlerAusbilderGaumlste

Heimatflughafen Moffett Field am NASA Ames Research Center Kalifornien regelmaumlszligige Verlegungen in die suumldliche Hemisphaumlre

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
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  • Images 01
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  • Images 05
  • Images 40
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 19
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  • Images 43
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  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 23: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

24

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

Gewicht des Teleskopsca 20 Tonnen

Teleskopkonfiguration Cassegrain-Teleskop mit Nasmyth-Fokus waumlhrend der Mission permanenter Zugang zum wissenschaftlichen Instrument von der Kabine aus

Struktureller Aufbau Kohlefaser-Struktur in Hantelform Spiegeltubus in Gitterbauweise

Rotations-Isolationssystem Hydrostatisches Oumlllager mit 2 Ringsegmenten 1200 mm Durchmesser 20 bis 30 microm Spalthoumlhe 10 - 30 bar Versorgungsdruck

Antriebssystem fuumlr Rotation Zahnkranztrieb fuumlr Grob-Elevation buumlrstenlose gekruumlmmte Gleichstrom-Linearmotoren fuumlr Feinelevation Cross-Elevation und line-of-sight (LOS)

Vibrations-Isolationssystem je 12 Luftfedern in Laumlngs- und Tangentialrichtung rings um das hydrostatische Lager und 3 Daumlmpferlemente

Primaumlrspiegel (PM) Durchmesser 270 m Oumlffnung 250 m leichtgewichtete ZERODUR-Struktur auf 18-Punkt- Whiffle-Tree-Lagerung aluminiumverguumltet PM-Blendenzahl f128

Sekundaumlrspiegel (SM) Silizium-Carbid (SiC)-Material Durchmesser 352 mm aluminiumverguumltet

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 24: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

25

Kenndaten des SOFIA-Teleskops

SM-Funktionen Fokussierung Justage Chopping (2-Achsen in beliebiger Richtung Offset 3-Punkt stationaumlr)

Tertiaumlrspiegel (TM) 2 ebene Spiegel teildurchlaumlssig (goldverguumltet) und reflektierend (aluminiumverguumltet)

Blendenzahl des Gesamtsystems f196

Spektralbereich 03 microm bis 1600 microm

Unvignettiertes Gesichtsfeld 8 Bogenminuten

Bewegungsbereiche Elevation 15 - 700 (unvignettiert 20 bis 600) Cross-Elevation und LOS +- 3deg

Bildqualitaumlt 80 Energie in einem Kreis mit 15 Bogensekunden Durchmesser bei 06 microm Wellenlaumlnge

Bildstabilitaumlt 08 Bogensekunden zu Beginn des Betriebs und 02 Bogensekunden nach einem Optimierungsprogramm

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
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  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
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  • Optics
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  • Crew
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  • Launch
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  • Foliennummer 76
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Page 25: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

26

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 41
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 26: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

27

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 44
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  • Images 26
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  • Images 38
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  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 27: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

28

Artist concept ofPolycyclic Aromatic Hydrocarbon molecule

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
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  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
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  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 22
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 28: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

29

bull Spitzer-Weltraumteleskop (Spitzer Space Telescope SST)bull fruumlher SIRTF (Space Infrared Telescope Facility)bull benannt nach Astrophysiker Lyman Spitzerbull Infrarotteleskop der NASA 3-180 μmbull Problem Teleskope produzieren ihre eigene Waumlrme -gt Kuumlhlung notwendigbull Lebensdauer 5 Jahrebull 2008 Kuumlhlmittel fuumlr Detektoren werden verdampft seinbull um stoumlrende Waumlrmestrahlung der Erde zu vermeiden bewegt sich das

Teleskop nicht in einem Erdorbit sondern in einem heliozentrischen der Erdbahn folgenden Orbit es ist kein Erdsatellit

bull 085 m groszliger Hauptspiegel kleinerer zweiter Spiegel aus Berylliumbull von 3-80 microns (menschliches Haar 50 micron)bull bdquoThe Far the Cold and the Dustyldquo die aumlltesten Sterne und Galaxien

Braune Zwerge und zirkumstellare Scheiben Staubverdeckte Prozesse wie Sternen- und Planetenentstehung

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 29: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

30

Beobachtungszielebull Erforschung von Protoplanetaren Scheiben Vorgaumlnge

bei der Entstehung von Planetensystemenbull Braune Zwergebull Infrarotgalaxienbull Aktive Galaxienkernebull fruumlhes Universum

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
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Page 30: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

31

Launch Date 25 August 2003Launch

VehicleSite Delta 7920H ELV Cape Canaveral Florida

Estimated Lifetime 25 years (minimum) 5+ years (goal)

Orbit Earth-trailing HeliocentricWavelength

Coverage 3 - 180 microns

Telescope 85 cm diameter (335 Inches) f12 lightweight Beryllium cooled to less 55 K

Diffraction Limit 65 microns

Science Capabilities

Imaging Photometry 3-180 microns Spectroscopy 5-40 microns Spectrophotometry 50-100 microns

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 31: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

32

Planetary Tracking 1 arcsec sec

Cryogen Volume Liquid Helium 360 liters (95 Gallons)

Launch Mass 950 kg (2094 lb) [Observatory 8515 kg Cover 60 kg Helium 504 kg Nitrogen Propellant 156 kg]

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
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  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
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  • Images 34
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  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 26
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  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 32: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

33

Major Innovations

bullChoice of OrbitbullWarm-Launch ArchitecturebullNew Generation of Large-Format Detector Arrays bullLightweight cryogenic optics

The Spitzer Team

bullJet Propulsion LaboratorybullSpitzer Science Center California Institute of TechnologybullBall Aerospace and Technologies CorporationbullLockheed Martin Space System CompanybullSmithsonian Astrophysical ObservatorybullNASA-Goddard Space Flight CenterbullCornell UniversitybullUniversity of Arizona

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 34
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 33: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

34

bull M104 (Sombrero Galaxie) HST- Bild Infrarot durch Spitzer

bull 50 000 Lj Durchmesser

bull Virgo-Haufen (Entfernung 28 Mio Lj) 2000 Kugelsternhaufen SMSL

bull Spitzer zeigt Sternlicht hellip

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
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  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 34: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

35

IRAS

Teleskope Spitzer

bull 300000 Spitzer Bilder der Groszligen Magellanschen Wolke (Entf 160000 Lj) kombiniert

bull Details jetzt sichtbarndash Neue Sterne bdquozaumlhlbarldquondash Wieviel Staub geben

alte Sterne in die Galaxie ab

ndash Sternentstehungsrate bestimmbar

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
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  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 35: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

36

IRAS

Teleskope Spitzer

bull Wavelength IRAC-only image 36 (blue) 45 (green) 58 and 80 (red) IRAC + MIPS 36 (blue) 80 (green) and 24 (red) Exposure Date IRAC July 15- 26 2005 and October 26- November 2 2005 MIPS July 27- August 2 2005 and November 2-9 2005 Exposure Time IRAC 43 seconds (HDR) MIPS 60 30 and 6 seconds for 24 70 and 160 microns respectively Image Scale 736 x 736 degrees

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 36: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

37

TeleskopeFrequenzen UV

Galex Swift

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 37: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

38

Galex

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 109
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  • Foliennummer 111
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  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
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Page 38: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

39

Galex

bull Galex Galaxy Evolution Explorerbull UV 50cm Teleskop

ndash Entwicklung der Galaxien Sternentstehungndash UV All-sky survey

bull Launch 28042003 29 Monatebull 500 Pfund oder wenigerbull 690 km uumlber der Erdebull ein einziges Instrument state-of-the-art UV Detektorbull UV-Beobachtungen auf der Erde aufgrund von Streuung am Ozon

der Atmosphaumlre nicht moumlglichbull umrundet die Erde 16mal pro Tag Geschwindigkeit 75 kms

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
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Page 39: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

40

Galex

Three-stage Pegasus launch vehicle

Mit Duumlsenjet auf 10 km Houmlhe gebrachtRakete erreicht mit eigenem Antrieb eine Houmlhe von 690 km

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
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  • WMAP
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  • Foliennummer 19
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Page 40: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

41

Galex

bull Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASAs GALEX entdeckt wurden

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 41: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

42

Galex

bull M81 Spiralgalaxiebull aumlltere Population innenbull junge Sternpopulation auszligen

bulloben UV-Blick auf die Andromeda-Galaxie Foto JPL NASA Caltechbullunten Die Andromeda-Galaxie im sichtbaren Bereich des Lichts

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
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  • Images 45
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  • Images 28
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  • Images 34
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  • Images 44
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 42: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

43

Galex

MISSION NAME Galaxy Evolution Explorer (GALEX) a NASA small explorer class mission

OBJECTIVE To map the history and evolution of the Universe 80 percent of the way back to the Big Bang GALEX aims to answer the questions 1What is the history of star formation in the Universe 2What do nearby galaxies look like in ultraviolet light 3When and where did the stars and elements we see today have their origins

LAUNCH DATE GALEX was launched at 8am EDT (5am PDT) on April 28th 2003

MISSION DURATION 29 months

LAUNCH SITE Cape Canaveral Kennedy Space Center Florida

LAUNCH VEHICLE Air launched Pegasus XL Carried by an L-1011 Stargazer aircraft to 40000 feet over the Atlantic Ocean

ORBIT Near circular altitude 694 x 700 km eccentricity 000045 inclination to the equator 2899 degrees Right Ascension of theAscending Node is 11823 degrees

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
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  • Images 38
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 43: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

44

Galex

SATELLITE MASS 280 kilograms (a little more than 617 pounds)

TELESCOPE f60 Richey-Chreacutetien design 50 centimeter (197 inches) diameter primary mirror 22 centimeter (88 inches) diameter secondary mirror

DETECTORS Two 65 millimeter (25 inches) diameter microchannel plate detectors Far ultraviolet sensitive to light with wavelengths 135 to 175 nanometers Near ultraviolet sensitive to light with wavelengths 175 to 280 nanometers

OBSERVING TIMELINE Dayside of the Earth no science observations solar panels aligned to face the Sun Twilight slew to science target Night science data collection while spacecraft is in Earths shadow

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
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  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 44: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

45

Galex

DATA PRODUCTS Circular images of the sky with 12 degree diameterand 5 arcsecond resolution in two ultraviolet light bands Spectra with10 to 20 Angstrom resolution of all objects in the field of view obtainedusing a grism in the light path

TELEMETRY SYSTEM X-band science downlink has 25 Megabits per second transmission S-band command and housekeeping data link 2 Megabits per second transmission

GROUND STATIONS South Point Hawaii and Dongara AustraliaTracking and Data Relay Satellite (TDRS) communications system capable

SOLAR ARRAYS Fixed Gallium Arsenide solar cells with total area of 3 square meters (27 square feet)

POWER SUPPLY Orbit average of 290 watts

CONSUMABLES No consumable fuel needed on orbit

SPACECRAFT ATTITUDE CONTROL 3-axis stabilized Two gyroscope systems a hemispherical resonating gyroscope and a ring laser gyroscope Pointing stability from four reaction wheels and magnetic torquer bars and coil

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
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  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
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  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
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  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 45: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

46

TeleskopeFrequenzen Roumlntgen

Suzaku XMM-Newton CHANDRA

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
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  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 46: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

47

Suzaku

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Beginning
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  • INTEGRAL
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Page 47: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

48

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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Page 48: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

49

bull 10Juli 2005 Uchinoura Space Center in Japan

bull kurz nach dem Start wurde die Mission von Astro-E2 in Suzaku umbenannt

bull Suzaku ist die Nachbildung von Astro- E der beim Start 2000 verloren ging

bull Suzaku Roter Vogel des Suumldensbull Japans 5 Missionbull Roumlntgen Microcalorimeter enorme

Energieaufloumlsungbull 882005 Hauptinstrument faumlllt aus

trotzdem funktionieren XIS und HXD

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • WMAP
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Page 49: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

50

Year of Publication XRS XIS HXD

Energy Range 05 - 12 keV 04 - 10 keV 10 - 700 keV

Number of Sensors 1 4 (one CCD chipsensor) 1 (16 identical units)

Number of Pixels 32 (2 x 18)[image] 1024 x 1024 for each CCD

Pixel Size 094 x 024 mm 19 x 19

Effective area per sensor

190 cm2 1300 cm2 160 cm2 (lt 30 keV) 330 cm2 (gt 40 keV)

Energy Resolution(FWHM) 12 eV 130 eV 35 keV (10 - 40 keV)

(9 662 keV)

Field of View 19 x 42 19x19 08 deg (FWHM 60 keV)

Imaging CapabilityLimited

(2 x 18 pixels) Full056 x 056deglt 100 keV

46 x 46deggt 200 keV

Others 2 yr lifetime

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 157
Page 50: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

51

bull X-ray Spectrometer 03-12 keVbull X-ray Imaging Spectrometer (02-12 keV)bull Hard X-ray Detector (10-600 keV)

Beobachtungszielebull Neutronensternebull Schwarze Loumlcherbull Supernova-Uumlberrestebull Galaktische Kernebull Galaxienhaufen

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
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  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
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  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 51: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

53

Roumlntgen XMM-Newton

bull XMM Newton X-ray Multi-Mirror ESA gestartet 10121999 (an Bord einer Ariane-5G) bis 2010 in Betrieb

bull Hauptaufgabe energiereichste Prozesse wie Materieeinfall auf Schwarze Loumlcher und Leben und Sterben der Sterne (Supernovae)

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 52: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

54

Roumlntgen XMM-Newtonbull 38 t exzentrische Umlaufsbahn Aumlquatorneigung von 387 Grad

und Houmlhe von 850-114000 km

bull Bahn mit 48 Stunden Umlaufszeit erlaubt lange ununterbrochene Beobachtungen veraumlnderlicher Objekte und verlaumluft auszligerhalb der stoumlrenden Strahlungsguumlrtel der Erde

bull ESOC in Darmstadt uumlberwacht das Teleskop

bull Daten werden in Villafranca (Spanien) aufbereitet und verwaltet

bull massereichster Satellit der jemals in Europa gebaut wurde (durch Integral inzwischen uumlbertroffen)

bull 3 parallel ausgerichtete Roumlntgentelskope (Wolter-Telskop-Typ 1) beobachten gleichzeitig dasselbe Gebiet

bull jedes Teleskop besteht aus 58 ineinander verschachtelten duumlnnen aber hochgenauen Spiegelschalen Brennweite 75m Duchrmesser70cm

bull Vergleich mit CHANDRA wesentlich groumlszligere effektive Sammelflaumlche besonders fuumlr harte Roumlntgenstrahlung um 7 keV aber schlechtere Abbildungsqualitaumlt von 5 Bogensekunden Halbwertsbreite fuumlr eine Punktquelle

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 53: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

55

Roumlntgen XMM-Newton

bull Instrumente an Bordndash drei Photon Imaging Cameras (EPIC) liefern

Roumlntgenaufnahmen im Bereich 01-15 keV erlauben Variabilitaumltsstudien mit hoher Zeitaufloumlsung

ndash zwei Reflection Grating Spectrometers durch die Verwendung eines zusaumltzlichen Gitterspektrometers koumlnnen hellere Quellen mit wesentlich besserer Energieaufloumlsung im Energieberiech 035-25 keV untersucht werden

ndash Optical Monitor 30 cm Spiegeldurchmesser damit gleichzeitige Messung im Roumlntgen Sichtbaren UV moumlglich

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 54: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

56

Roumlntgen XMM-Newton

bull Ergebnissendash Roumlntgenspektroskopie der Koronae von

Sternen

ndash heiszliges Gas in Galaxienhaufen die zeigen daszlig die vermuteten bdquoCooling Flowsldquo in denen sich das heiszlige Gas rasch abkuumlhlt so nicht existieren

ndash empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Roumlntgenlicht mit der sich die Entwicklung aktiver galaktischer Kern in den Fruumlhphasen des Universums untersuchen laumlszligt

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 55: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

57

bull die Freizeit zw den Beobachtungen wird fuumlr eine Himmelsdurchmusterung genutzt mehr als 25 des Himmels wurden beobachtet (jetzt seit 4 Jahren)

bull 15 oumlffentlich mehr als 2700 helle Quellen 2000 Quellen geringerer Signifikanz

bull speziell fuumlr AGN bis zu einer Rotverschiebung von 34

bull 15 sind ausgedehnt (Galaxienhaufen) viele Neuentdeckungen

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
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  • Foliennummer 37
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  • Suzaku
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  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Beginning
  • Optics
  • Optics
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  • Launch
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  • Data Cas A
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  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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Page 56: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

58

Roumlntgen XMM-Newton

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

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Page 57: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

bull

Title

The Chandra X-Ray Observatory

The Chandra XThe Chandra X--Ray Ray ObservatoryObservatory

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Foliennummer 24
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  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
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  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • Antennae
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  • Data Spectra
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  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
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  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
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  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
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  • Images 31
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  • Images 37
  • Images 32
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  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 21
  • Images 22
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  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 58: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

THE FORMAL BEGINNING - 1976TTHE HE FFORMALORMAL BBEGINNING EGINNING -- 19761976

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 59: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

THE REAL BEGINNING - 1963TTHE HE RREALEAL BBEGINNING EGINNING -- 19631963

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 60: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

THE OPTICS ndash FLIGHT SYSTEMTTHE HE OOPTICS PTICS ndashndash FLIGHT SYSTEMFLIGHT SYSTEM

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
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  • Suzaku
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
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  • Crew
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  • Launch
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  • Data Cas A
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  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
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  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 113
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Page 61: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

THE OPTICSTTHE HE OOPTICSPTICS

CHANDRACHANDRA

Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

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Grazi ng

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 63: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

Polishing a CXO Mirror Shell CXO Mirror Fabrication

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 64: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

66

Chandra in Cargo BayC a r g o

B a y

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
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  • Foliennummer 6
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
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  • Launch
  • Deploy
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  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 05
  • Images 40
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
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  • Images 34
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  • Images 29
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  • Images 46
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  • Images 43
  • Images 21
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 65: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

67

C r e w

Chandra X-Ray Observatory

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

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  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
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  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
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  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
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  • Images 31
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  • Images 22
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  • Images 27
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  • Images 41
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  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 66: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

MonTue July 1920MonTue July 1920Sensor spike Sensor spike -- hydrogen in hydrogen in

the engine compartmentthe engine compartment

WedThurs JulyWedThurs July 21222122

LightningLightning in the vicinityin the vicinity

ThursFri JulyThursFri July 22232223

LaunchLaunch

LAUNCHLLAUNCHAUNCH

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Foliennummer 26
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  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
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  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 37
  • Images 32
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  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Foliennummer 157
Page 67: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

STS-93 Launch

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 68: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

70

D e pl o y

Chandra X-Ray Observatory

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
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  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
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  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 69: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
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  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
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  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 75
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  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
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  • Foliennummer 104
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  • Foliennummer 106
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  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 11
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 70: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Chandrarsquos Orbit

From above with radiation belts amp Moon Side view showing radiation belts

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
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  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 71: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

73

E -

S p e c t r u m

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 72: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra X-ray Observatory Satellit mit Roumlntgenteleskopbull am 23071999 von der NASA mit Space Shuttle Columbia in die

Umlaufbahn gebrachtbull nach dem Astronomen Subrahmanyan Chandrasekhar benanntbull in Entwicklungs- und Bauphase AXAF (Advanced X-ray Astrophysics

Facility) genannt aber noch vor dem Start umbenanntbull ist bisher groumlter Satellit der mit einem Space Shuttle in eine Umlaufbahn

befoumlrdert wurdebull ein Umlauf dauert 64 Stunden 18 Minutenbull mehr als 55 Stunden koumlnnen fuumlr die Beobachtung benutzt werdenbull Great Observatory Program der NASA (nach Hubble und CGRO)bull + Spitzer

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 73: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

bull Chandra ist ausgeruumlstet mitndash vierfach verschachteltem Wolter-Teleskopndash zwei Transmissionsgitter-Spektrometern LETGS

(Low Energy Transmission Gratings Spectrometer)

ndash HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer)

ndash abbildendes Spektrometer (ACIS Advanced CCD Imaging Spectrometer)

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Galex
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  • Galex
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Beginning
  • Optics
  • Optics
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  • Cargo Bay
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  • Data Cas A
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  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
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  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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Page 74: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Aufloumlsung 05 BogensekundenROSAT hatte 4 Bogensekunden

CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
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  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Suzaku
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  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
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  • Launch
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  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
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  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
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  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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CHANDRACHANDRA

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 76: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

78

Cas A Spectrum

CXC

First Light Cas A

Chandra X-Ray Observatory

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
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  • Foliennummer 6
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
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  • Sofia
  • Sofia
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
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  • Suzaku
  • Foliennummer 48
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  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
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  • Launch
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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
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  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
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  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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Page 77: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

79

Cassiopeia A the different faces of an imageData Cas A

CHANDRACHANDRA

CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
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CASSIOPEIA ACCASSIOPEIAASSIOPEIA AA

Tananbaum et al 1999 Hwang et al 2004Hwang et al 2004

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 79: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

81

Data Showcasing Images

Showcasing Images SNR Collection

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
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  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
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  • Intro
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  • Images 32
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  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
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  • Images 34
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  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 43
  • Images 21
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  • Images 26
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  • Images 39
  • Images 41
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 80: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

82

Data In Motion Crab

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

Crab Nebula Movie Shocking Secrets of the Crab Pulsar 7 Chandra images taken over several months were stacked into this timelapse movieProvides stunning view of the activity in the inner region around the Crab Nebula pulsar

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Deploy
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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
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  • Images 37
  • Images 32
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  • Images 40
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  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 81: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

83

Data X-ray+Opt Stephan

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

Not Just X-ray Stephanrsquos Quintet Shock-heated gas visible only in X-ray has temperature of about 6 million degrees

CelsiusHeating produced by the rapid motion of a spiral galaxy intruder located to the right of the

shock wave in the center of the image

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
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  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
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  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
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  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
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  • Foliennummer 109
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  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
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  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
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  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
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  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
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  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 82: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

84Data X- ray+Opt

3079

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

Two Are Better Than One NGC 3079 Towering filaments of warm (~ 10000 C) and hot (~ 10 million C) gas blend to create the bright

horseshoe-shaped feature Formed when superwind of hot gas collided wcold gas in galactic disk full extent of superwind

shows up as fainter conical cloud of X-ray emission surrounding the filaments

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 83: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

85

Data In Motion GC

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

Mosaic of Galactic Center 400 by 900 light-year mosaic of several images of central region of Milky Way galaxy Hundreds of white dwarfs neutron stars amp black holes bathed in fog of multimillion-degree

gas

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

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bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

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bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

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115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • X-ray Astronomy Roadmap
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  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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Page 84: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

GALACTIC CENTER -zoom in-GGALACTIC ALACTIC CCENTER ENTER --zoom inzoom in--

Baganoff et al 2003

84rsquo

Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Beginning
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  • Optics
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  • Launch
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Chandra X-Ray Observatory

CXC

Antennae

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
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  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 20
  • Images 43
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  • Images 26
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  • Images 41
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 86: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

THE ANTENNAE TTHEHE AANTENNAE NTENNAE

Red = Fe

Fabbiano et al 2004

Green = MgBlue = Si

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
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  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
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  • CDFN
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Page 87: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

CHANDRA DEEP FIELD NORTHCCHANDRA HANDRA DDEEP EEP FFIELD IELD NNORTHORTH

Brandt Garmire et al 2003

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 88: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

90

Illustration GRB-SNR

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

Gamma Ray Burst amp SupernovasGRB afterglow may be produced when the jet of high-energy particles interacts with the expanding supernova shell

SupernovaShell

GRBJets

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

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Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

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Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

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TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

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INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

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( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
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  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
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  • Images 21
  • Images 22
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  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 89: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

91

Data Spectra

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

GRB 020813 bull 21-hour observation of the afterglow of the GRB 020813 revealed an overabundance of elements characteristically ejected by the supernova explosion of a massive star bull Afterglow is thought to be produced by the interaction of a jet of high-energy particles with the expanding supernova shell bull Narrow lines due to silicon and sulfur ions were clearly identified in the X-ray spectrumbull Two gratings dispersed X-rays from the source like a prism disperses visible light to produce the crossed bands - the narrow bright regions are the spectral lines

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
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  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
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  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
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  • Foliennummer 24
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  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
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  • Foliennummer 35
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  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
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  • Foliennummer 46
  • Suzaku
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  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 05
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  • Images 14
  • Images 16
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  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 90: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

92

Illustration AGN-Flr

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

Black Hole with Accretion Disk Torus amp JetsBlack hole surrounded by a disk of hot gas amp a large torus of cooler gas and dustLight blue ring on the back of the torus is due to the fluorescence of iron atoms excited

by X-rays from the hot gas diskJets of high energy particles are propelled away from the black hole by intense electric

and magnetic fields

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Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

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bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 91: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

93

Centaurus AC e n t a u r u s

A

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
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  • Foliennummer 7
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
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  • Sofia
  • Sofia
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
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  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
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  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
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  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
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  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 36
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Page 92: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

Forman et al 2004

JETSJJETSETS

Siemiginowska et al 2003

M87 GB 1508+5714 Jet at Redshift 43

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

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TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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g a l a c t i c

p l a n e

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 93: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

95

Putting it together On Paper amp On the Web

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

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( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

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( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
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  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
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  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
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  • Galex
  • Galex
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  • Suzaku
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
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  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
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  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
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  • Putting it Together
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 94: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

CHANDRACHANDRA

X-RAY ASTRONOMY ROADMAPXX--RAYRAY AASTRONOMYSTRONOMY RROADMAPOADMAP

First Black Holes amp Galaxies

Black Hole Event horizon

First Clusters of Galaxies

MAXIM

20-100 times increased sensitivity

for spectroscopy

Constellation-X

3 m2

5-15 arc sec

Constellation-X endorsed by NAS McKee- Taylor Survey amp Q2C report as high priority

mission for this decade50-150 m2

01-1 arc sec

10 Million times finer imaging

01-10 m2

01 micro arc sec

MAXIM

1000 times deeper X-ray imaging

Generation-X01-035 m2

05-90 arc sec

Chandra

XMM-Newton

Astro-E2

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 95: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

97

TeleskopeFrequenzen Gamma

INTEGRAL

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • in Kuumlrze
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  • Beginning
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  • Optics
  • Grazing
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  • Launch
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  • Deploy
  • Craft
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  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
  • Images 02
  • Images 37
  • Images 32
  • Images 05
  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
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  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
  • Images 39
  • Images 41
  • Images 42
  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 96: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

98

INTEGRAL

bull INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

99

INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

p l a n e

i n

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
  • Foliennummer 23
  • Foliennummer 24
  • Foliennummer 25
  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
  • Foliennummer 28
  • Foliennummer 29
  • Foliennummer 30
  • Foliennummer 31
  • Foliennummer 32
  • Foliennummer 33
  • Foliennummer 34
  • Foliennummer 35
  • Foliennummer 36
  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
  • Images 35
  • Images 36
  • Images 01
  • Images 33
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  • Images 32
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  • Images 40
  • Images 06
  • Images 07
  • Images 08
  • Images 45
  • Images 09
  • Images 28
  • Images 10
  • Images 11
  • Images 34
  • Images 12
  • Images 13
  • Images 29
  • Images 14
  • Images 16
  • Images 44
  • Images 17
  • Images 18
  • Images 46
  • Images 19
  • Images 20
  • Images 43
  • Images 21
  • Images 22
  • Images 26
  • Images 27
  • Images 38
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  • Images 41
  • Images 42
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INTEGRAL

bull LAUNCH DATE17-Oct-2002 0441 UT bull MISSION ENDNominal 2 years - extended to 16 December 2010bull LAUNCH VEHICLEProtonbull LAUNCH MASS4000 kgbull MISSION PHASEOperationalbull ORBIT

Elliptical 72 hourbull ACHIEVEMENTS

bull Spectral measurements of gamma-ray sourcesbull Detection of gamma-ray bursts including the closest and faintest

on record (GRB 031203) bull Mapping the galactic plane in gamma-raysbull Resolving diffuse gamma-ray emission from galactic centrebull Providing supporting evidence for torii in AGN bull Finding new class of highly absorbed objects

o n

r e c o r d

( G R B

0 3 1 2 0 3 )

bullM a p p i n g

t h e

g a l a c t i c

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100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • Foliennummer 4
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  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
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  • Sofia
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  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
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  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
  • Foliennummer 76
  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
  • Foliennummer 100
  • Foliennummer 101
  • Foliennummer 102
  • Foliennummer 103
  • Foliennummer 104
  • Foliennummer 105
  • Foliennummer 106
  • Foliennummer 107
  • Foliennummer 108
  • Foliennummer 109
  • Foliennummer 110
  • Foliennummer 111
  • Foliennummer 112
  • Foliennummer 113
  • Foliennummer 114
  • Intro
  • Images 31
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  • Images 01
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  • Images 37
  • Images 32
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  • Images 40
  • Images 06
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  • Images 09
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  • Images 11
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  • Images 25
  • Closing
  • Foliennummer 157
Page 98: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

100

bull Spacecraftbull Prime contractorAlenia Spazio Turin Italybull Launch date17 October 2002bull LauncherRussian Proton rocketbull Launch mass4 tonnesbull DimensionsHeight5 metresDiameter37 metresSolar panels16 metres acrossbull Instrumentsbull InstrumentTopicPrincipal investigator institutesbull SPISpectrometer with cooled Ge detectors coded mask and active shieldJ-P

Roques CESR Toulouse France and R Diehl MPE Garching Germanybull IBISImager with two detector layers (CdTe array 16 000 pixels and Csl array 4000

pixels) and coded maskP Ubertini IAS Rome Italy F Lebrun CE-Saclay France G DiCocco ITESRE Bologna Italy

bull JEM-XX-ray monitor with microstrip proportional counter and coded maskN Lund DSRI Copenhagen Denmark

bull OMCOptical monitor with CCD and lens opticsM Mas-Hesse LAEFF-INTA Madrid Spain

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
  • Foliennummer 4
  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
  • Foliennummer 10
  • Foliennummer 11
  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • WMAP
  • Foliennummer 19
  • Sofia
  • Sofia
  • Foliennummer 22
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  • Foliennummer 26
  • Foliennummer 27
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  • Foliennummer 30
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  • Foliennummer 35
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  • Foliennummer 37
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Galex
  • Foliennummer 46
  • Suzaku
  • Foliennummer 48
  • Foliennummer 49
  • Foliennummer 50
  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
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Page 99: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

101

bull Orbitbull Highly eccentric 72-hour orbit around the Earth bull Perigee 9000 km bull Apogee 153 000 km bull Inclination 516obull The spacecraft will spend most of its time above an altitude of 40

000 kilometres outside Earths radiation belts thereby reducing background radiation effects

bull Operations Centrebull InstituteLocationMission Operations Centre (MOC)ESOC

Darmstadt GermanyINTEGRAL Science Operations Centre (ISOC)ESAC Madrid SpainINTEGRAL Science Data Centre (ISDC)Geneva SwitzerlandGround stationsReduESABelgiumGoldstoneNASAUnited States

102

TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

103

104

Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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  • in Kuumlrze
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  • Optics
  • Grazing
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  • Deploy
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TeleskopeFrequenzen Gamma

SWIFT

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Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

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bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

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Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

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115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

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  • Foliennummer 1
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  • in Kuumlrze
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  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
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  • Suzaku
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  • Foliennummer 51
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
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  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
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  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
  • Foliennummer 75
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  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
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  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
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  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
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  • INTEGRAL
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Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

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  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
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  • Data In Motion Crab
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  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
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  • CDFN
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Launch Productsbull Model bookletbull Lithograph with educational activitybull Fact sheetbull CD with httpswiftgsfcnasagovbull Stickersbull Patchesbull Angling for GRBs posterbull Teeshirts

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

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0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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125

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

Images 25

Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

  • Foliennummer 1
  • Foliennummer 2
  • Foliennummer 3
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  • Foliennummer 5
  • Foliennummer 6
  • Foliennummer 7
  • Elektromagnetisches Spektrum Absorption in der Atmosphaumlre
  • in Kuumlrze
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  • Foliennummer 12
  • Mikrowellen kosmische Hintergrundstrahlung
  • WMAP
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  • Suzaku
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Roumlntgen XMM-Newton
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  • Roumlntgen XMM-Newton
  • Foliennummer 57
  • Foliennummer 58
  • Title
  • Beginning
  • Beginning
  • Optics
  • Optics
  • Grazing
  • Mirror Polish Fabrication
  • Cargo Bay
  • Crew
  • Launch
  • Launch
  • Deploy
  • Craft
  • Chandrarsquos Orbit
  • E- Spectrum
  • Foliennummer 74
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  • Closing Slide
  • Cas A Spectrum
  • Data Cas A
  • Cas A (2)
  • Data Showcasing Images
  • Data In Motion Crab
  • Data X-ray+Opt Stephan
  • Data X-ray+Opt 3079
  • Data In Motion GC
  • Galactic Ctr -HT-
  • Foliennummer 87
  • Antennae
  • CDFN
  • Illustration GRB-SNR
  • Data Spectra
  • Illustration AGN-Flr
  • Centaurus A
  • Jets
  • Putting it Together
  • X-ray Astronomy Roadmap
  • Foliennummer 97
  • INTEGRAL
  • INTEGRAL
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  • Foliennummer 114
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  • Closing
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Page 103: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

105

106

bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

155

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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bull Swift Forschungssatellit der NASA mit britischer und italienischer Beteiligung der Gammablitze detektiert und untersucht

bull 20November 2004 von Cape Canaveral gestartet bull kreisfoumlrmiger Orbit ca 600 km uumlber der Erdoberflaumlchebull Ziel schnellstmoumlgliche und genaue Lokalisierung der kurzlebigen

Gammablitzebull Burst Alert Telescope (BAT) detektiert Gammablitze

(Photonenenergiebereich 15-150 keV)bull 100 Gammablitze pro Jahr detektieren Position kann auf 1-4

Bogenminuten bestimmt werdenbull Roumlntgen-Teleskop (XRT) kann Nachleuchten im Roumlntgenbereich

untersuchen (300eV-3KeV) bestimmt Position auf 3-5 Bogensekunden genau nimmt auch Roumlntgenspektrum auf

bull Ultraviolettoptisches Teleskop (UVOT) 30 cm Durchmesser (170- 650 nm) Positionsgenauigkeit 03 Bogensekunden kann auch Spektren aufnehmen

107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

Images 20

The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Chandra X-ray Observatory

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107

Related Swift SitesOperationsbullSwift Mission Operations Center (MOC)at Penn State University (PSU) bullSwift Science Data Center (SDC) responsible for processing Swift databullASI Malindi Kenya Ground StationbullGRB Coordinates Network (GCN)bullInformation on GCNSwift GRB NoticesLead University Partner bullPenn State UniversityInternational Hardware Partners bullUniversity of LeicesterbullMullard Space Science LaboratorybullOsservatorio Astronomico di BrerabullASI Science Data CenterGRB Follow-Up OrganizationbullUniversity of California at Berkeley

Key Associate InstitutionsbullInstitute of Space and Astronautical SciencebullLos Alamos National LaboratorybullMax-Planck-Institut fuumlr extraterrestrische PhysikOutreach bullSonoma State UniversitybullSwift Mission pages at the NASA websiteSpacecraft Contractor bullSpectrum AstroTeam and Project bullSwift Team PagesbullSwift Project Pages+ Full Swift Participant List

108

bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

109

bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

110

bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

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Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

Images 36

NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

Images 46

Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

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bull am 492005 wurde der staumlrkste je dokumentierte Gammablitz gemessen (von einem Objekt in 13 Milliarden Lichtjahre Entfernung)

bull am 18022006 wurde mit 33 Minute der bisher bei weitem laumlngste Gammablitz von einem 440 Mio Lichtjahre entfernten Objekt gemessen

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bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

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bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

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0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

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20062006

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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bull Rotverschiebun- gen historisch

bull GRBs wurden nur bei hohen Rotverschiebungen

detektiert

bull Gehoumlren zu den entferntesten Objekten des Universums

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bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

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Teleskope

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

Images 19

SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

Images 42

NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

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  • Data In Motion Crab
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bull UVOT Bilder der Supernova 2006X (SN2006X) in M100 (VBU)bull links 11112005 rechts 822006 nach der Explosion

VUVW1 Roumlntgen

111

Teleskope

112

Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

116

Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

Images 35

Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

Images 28

Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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Images 16

A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Teleskope

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

114

115

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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Multifrequenz-Beobachtungenin der Astronomie

Sommersemester 2007

Themen amp Daten1904 Uumlberblick

0405 Grundlagen Teleskope

1805 Von Sternwarten zu Virtual Observatories Durchmusterungen0106 Deep Fields in bdquoBuntldquo

15062906bdquoMultifrequenzraumltselldquo

1307Multifrequenzkampagnen (Mrk 501 etc)

2707 Die Multifrequenz-Zukunft

113

0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

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Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

Chandra X-ray Observatory

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0405 Grundlagen Teleskope Detektoren amp Emissionsmechanismen

CHANDRA - Highlights

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

20062006

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Images 31

M82 Stunning View of Starburst Galaxy

117

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

Images 37

3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

Images 06

NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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NASAs Chandra X-ray Observatory Exploring the X-ray Universe

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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ILLUSTRATION

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

145

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Chandra X-ray Observatory

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M82 Stunning View of Starburst Galaxy

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

118

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

119

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

121

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

122

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

123

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

124

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

125

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

129

Images 45

Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Andromeda Galaxy (M31) The Heat is on in Andromedas Center

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

120

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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NGC 4696 in the Centaurus Galaxy Cluster Black Holes Found to be Green

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NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

137

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

139

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

140

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

141

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

142

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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147

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

149

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Images 01

NGC 3079 Superwind Sculpts Filamentary Features

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Images 33

Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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Images 08

G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Images 09

Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

Images 34

J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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Images 17

44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

Images 43

Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Closing

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Puppis A Chandra Reveals Cloud Disrupted by Supernova Shock

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Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Images 07

Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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Images 12

DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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Images 02

Crab Nebula Shocking Secrets of theCrab Pulsar Revealed in X-rays

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Images 32

Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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3C 75 in Abell 400 Black Holes Determined to be Bound

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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Images 44

G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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Images 18

The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

151

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Chandra X-ray Observatory

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Mz 3 Planetary Nebula ndashFast Winds from Dying Stars

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Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Chandra X-ray Observatory

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Images 05

Cassiopeia A Chandras Celestial Fireworks

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Images 40

SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

126

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Images 41

Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Chandra X-ray Observatory

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SN 1006 The Hot Remains of a 1000 Year-Old Supernova

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

127

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Images 29

Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

156

Closing

Chandra X-ray Observatory

157

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NGC 6240 Never Before Seen Two Supermassive Black Holes in the Same Galaxy

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

128

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

131

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

132

Images 10

M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

133

Images 11

M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

135

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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Images 14

M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

147

Images 21

Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Images 22

Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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Images 26

N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

Images 27

Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Images 38

Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

Images 39

Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

153

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

154

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Chandra X-ray Observatory

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Page 125: pdf - Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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Centaurus A Arcs Tell the Tale of a Giant Eruption

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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G292 Chandra Looks at the Aftermathof a Massive Star Explosion

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

130

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Trumpler 14 Bright Young Stars Mix It Up

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Sagittarius A Milky Way Monster Stars in Cosmic Reality Show

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Saturn X-rays from Saturn Pose Puzzles

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M87 Chandra Sheds Light on the Knotty Problem of the M87 Jet

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

Chandra X-ray Observatory

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

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133

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M83 X-rays Reveal Nature of Spiral Galaxys Boisterous Activity

134

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J0617 in IC 443 The Case of the Neutron Star with a Wayward Wake

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

136

Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

ILLUSTRATION

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

138

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M86 Clusterrsquos Gain is Galaxyrsquos Loss

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A2029 Hot News for Cold Dark Matter

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G215-09 Cosmic Shell-Seekers Find a Beauty

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44i Bootis The Terrible Twos What Might Happen if Our Sun had a Twin

ILLUSTRATION

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The Crescent Nebula Live Fast Blow Hard And Die Young

143

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Tychos Supernova Remnant Tychos Remnant Provides Shocking Evidence for Cosmic Rays

144

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SNR 0103-726 Chandra Finds Rich Oxygen Supply Inside Glowing Ring

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The Tarantula Nebula A Drama Of Star Formation And Evolution

146

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Orion Nebula Planetary Protection X-ray Super-Flares Aid Formation of Solar Systems

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

148

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Galactic Center Chandra Takes In The Bright Lights Big City Of The Milky Way

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

150

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

152

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Perseus Cluster Chandra Proves Black Hole Influence is Far Reaching

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

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DEM L71 Supernova Origin Revealed

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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Keplerrsquos Supernova Remnant Unravelling a 400-Year Old Supernova Mystery

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Cygnus X-1 XTE J1650-500 amp GX 339-4 Iron-Clad Evidence for Spinning Black Hole

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Jupiter Hot Spot Makes Trouble For Theory

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N132D Faint Afterglow of Nearby Stellar Explosion

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Chandra X-ray Observatory

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Abell 2125 Chandra Catches Early Phase of Cosmic Assembly

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Cartwheel Galaxy Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy

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Earth Aurora Chandra Looks Back At Earth

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NGC 2841 Galactic Chimneys Turn Up the Heat

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Seeing the Universe in a WholeNew Light with the

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