1 Konferencja „Wykorzystanie małych teleskopów”, Kielce, Małe (a nawet bardzo małe) teleskopy w badaniu błysków gamma Grzegorz Wrochna Instytut Problemów Jądrowych im. A.Sołtana, Warszawa / Świerk Błyski gamma (GRB) Rola małych teleskopów Eksperyment „  of the Sky”

2 Błyski gamma Gamma Ray Bursts - GRB  Krótkie ( s) impulsy promieniowania  u Dochodzą z punktowych źródeł na niebie u Jaśniejsze niż reszta obiektów na niebie razem u Energia erg (10 mld lat pracy Słońca) u Odległość do z=4.5 (13 mld lat świetlnych) u Częstość 2-3 dziennie u Dotychczas zaobserwowano >3000 z tego ~70 w świetle widzialnym dla ~50 zmierzono odległość u Rejestrowano fale radiowe, X, fotony ~GeV,TeV

3 Rozkład izotropowy we współrzędnych Galaktycznych

4 Rozmaity kształt impulsów Czas: s

5 Błyski „krótkie” i „długie”

6 Mechanizm błysków gamma

7 Sieć alertów satelitarnych GRB Coordinate Network

8 Obserwacje optyczne

9 ROTSE & GRB ruchome obiektywy CANON d=10 cm sterowane sygnałem z GCN GRB : błysk optyczny 8.6 m 20 s po alercie

10 GRB = SN 2003 dh 1 h 15 min po GRB: 13 m 1 h 16 min po GRB: 13 m Riken, d = 25 cmKyoto, d = 30 cm

11 Obserwować przed GRB! B. Paczyński „Optical Flashes Preceding GRBs”, astro-ph/ m 13.7 m uwzg. ekstynkcję RAPTOR S 40 cm

12 „  of the Sky” Zespół: Instytut Problemów Jądrowych (G.Wrochna) Centrum Fizyki Teoretycznej PAN (L.Mankiewicz) Uniwersytet Warszawski – Wydział Fizyki Politechnika Warszawska – W.Fizyki, W.Elektroniki Uniwersytet Kard. Stefana Wyszyńskiego Koncepcja : jednoczesna obserwacja całego nieba duży strumień danych analiza w czasie rzeczywistym wielostopniowy tryger Projekt: 2×16 kamer CCD 2000x2000 pikseli obiektywy Canon EF f=85mm, f/d=1.2 pole widzenia 2×2 steriadiany = Swift BAT

13 Prototyp „  of the Sky” 2 kamery CCD 2000×2000 pikseli 2 kamery CCD 2000×2000 pikseli obiektywy Zeiss f=50mm, d=f /1.4 obiektywy Zeiss f=50mm, d=f /1.4 wspólne pole widzenia 33°×33° wspólne pole widzenia 33°×33° montaż paralaktyczny montaż paralaktyczny < 1 min w dowolny punkt nieba < 1 min w dowolny punkt nieba Brwinów Las Campanas Observatory, Chile

14 Kamery „  of the Sky” efektywność kwantowa ~30% efektywność kwantowa ~30% szum odczytu ~15 e - szum odczytu ~15 e - ADC 16 bit × 2 MHz  2 s / klatkę ADC 16 bit × 2 MHz  2 s / klatkę USB 2.0 USB 2.0 programowalna elektronika (FPGA) programowalna elektronika (FPGA) procesor Cypress, 16 MB RAM procesor Cypress, 16 MB RAM czujniki temperatury i wilgotności czujniki temperatury i wilgotności CCD w atmosferze argonu, chłodzone 30° poniżej otoczenia CCD w atmosferze argonu, chłodzone 30° poniżej otoczenia migawka na 10 7 otwarć migawka na 10 7 otwarć silnik do ogniskowania silnik do ogniskowania

15 „  of the Sky”: detektor-robot System pracuje autonomicznie według programu: śledzi pole widzenia satelity HETE lub INTEGRAL śledzi pole widzenia satelity HETE lub INTEGRAL samodzielnie wykrywa błyski optyczne samodzielnie wykrywa błyski optyczne wieczorem i rano skanuje całe niebo (2×20min) wieczorem i rano skanuje całe niebo (2×20min) podąża za obiektami alertów satelitarnych podąża za obiektami alertów satelitarnych Wysoka niezawodność: 2 PC, remote-reset, Wake-on-LAN, Boot-from-LAN 2 PC, remote-reset, Wake-on-LAN, Boot-from-LAN samodiagnostyka ( i SMS do Polski) samodiagnostyka ( i SMS do Polski) W ciągu 11 miesięcy pracy: ~10 nocy przestoju z powodu awarii + ~25 nocy przestoju z powodu pogody ~10 nocy przestoju z powodu awarii + ~25 nocy przestoju z powodu pogody > 300 nocy pracy, zdjęć nieba, pomiarów fotometrycznych > 300 nocy pracy, zdjęć nieba, pomiarów fotometrycznych

16 Algorytm rozpoznawania błysków na zasadzie trygera wielostopniowego all pixels stars cosmics planes satellites bad pixels One night coincidence

17 „  of the Sky”: obserwacje GRB 68 GRB wykrytych przez satelity od , z tego: 4 - aparatura wyłączona lub chmury 4 - aparatura wyłączona lub chmury 14 - nieosiągalny (północna półkula) 35 - w ciągu dnia lub pod horyzontem 13 - poza polem widzenia, dla 4 z nich limity GRB B, >13 m dla t > t 0 +17min (publ. GCN 2725) GRB , >11.5 m dla t > t 0 +30min (publ. GCN 2862) GRB , >12 m dla t 12 m dla t < t min (publ. GCN 2970) GRB , >11 m dla t 11 m dla t < t 0 -33min (publ. GCN 3146) 2 - w polu widzenia GRB A (publikacja GCN 2677) 2 - w polu widzenia GRB A (publikacja GCN 2677) >10 m dla t 12 m dla t = t 0 >9.5 m dla t > t 0 +7s GRB (GCN 3240) >11.5 m / >11 m / >11.5 m limity przed i w czasie trwania GRB

18 „  of the Sky”: nie tylko GRB Rozbłysk CN Leo HJD Przykładowa „noc z życia gwiazdy” grb.fuw.edu.pl +?