Introduzione alla Cosmologia Fisica Lezione 9

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Introduzione alla Cosmologia Fisica

Lezione 9

Giorgio G.C. Palumbo

Università degli Studi di Bologna Dipartimento di Astronomia

L’astronomia X, tecniche, risultati e scoperte

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Vantaggi delle ottiche focheggiate rispetto ai rivelatori a vista diretta

E A

B

n T F

eff

∆

=

int min

2

σ

A T E

n BA F

eff

d

= ∆

int

min σ

B =background flux, Tint = integration time, ∆E = integration bandwidth

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Il profilo degli specchi Wolter I per applicazioni in astronomia X

• per una data apertura permette la più corta lunghezza focale

•permette di inserire più specchi

• Area effettiva : 8 π F L θ² Refl.² F= lunghezza focale = R / tan 4θ

θ= angolo di incidenza sull’asse R = ragio di apertura

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XRT

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JET-X (optics ready since1996) / SwiftXRT(2004) optics

Source separation: 20”

•Wolter I profile – Au coating (pathfinder of XMM)

• 2 mod. (JET-X) / 1 mod (Swift) – 12 shells/mod.

• F.L. = 350 cm - Max diam = 30 cm

• A_eff@ 1 keV= 150 cm² /module

• HEW= 15 arcsec

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Telescopi per Raggi-X

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Beppo-SAX concentratori (0.1 – 10 keV)

GRB970228

• Wolter I double-cone approx. – Au coating

• 4 modules – 30 shells/mod.

• F.L. = 180 cm Max diam = 16.1 cm

• A_eff@ 1 keV= 85 cm² /module

• HEW= 60 arcsec (corresponding to the double-cone geom. aberration!)

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Gli strumenti

Beppo-SAX XMM-Newton

INTEGRAL

Chandra

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1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Reflectivity

6000 5000

4000 3000

2000 1000

0

Angle of Incidence (arcsec)

experimental data model

ENERGY = 8 KeV

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Orione immagine ottica Orione immagine X

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La Via Lattea

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Il centro della nostra Galassia

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Il centro della Galassia in raggi-X (Chandra)

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Emissione X da un AGN

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Esempio di spettro X di una Seyfert 2 (Mkn3) confrontato con lo spettro del quasar 3c273

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Disco

Corpo Nero

Assorbitore Caldo

Spettro totale osservato

FeKα (diskline)

Continuo di eiflessione Spettro Comptonizzato (≈PL+high-E cutoff)

Edge di Assorbimento (~C,N,O, etc.)

Caldo (10⁸K) Corona

Freddo (10⁵K)

Tipico Spettro X delle Galassie Seyfert 1

Modello “Standard” di Comptonizzazione

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Simulazione di Spettri della Variabile X in APM08279+5255

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Rosat: HPD = 3 arcsec Chandra: HPD = 0.5 arcsec Chandra: risoluzione angolare spettacolare