EL OBSERVATORIO SOLAR MEXICANO
DE GRAN ALTURA (OSOMEGA):
HURGANDO EN LAS ENTRAÑAS
DEL SOL
José F. Valdés-Galicia
Alejandro Lara
Eduardo Mendoza, INAOE
Alejandro Hurtado
Octavio Musalem
L. Xavier González
DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIONES
SOLARES Y PLANETARIAS, IGEF
David Hiriart,
IAUNAM
Observatorios Solares alrededor del mundo
Pic du Midi, Alpes franceses, 3300m s.n.m.
Bernhard Lyot colocó aquí su nuevo coronografo en los 1930s y vió
por primera vez la corona solar sin necesidad de un eclipse
El telescopio solar mas grande del mundo
Kitt Peak, Tucson, Arizona,
2700m s.n.m.
El Radioheliografo de Nobeyama (Japón)
1200m s.n.m.
El Observatorio Germano-Argentino cerca de San Juan, Argentina,
con un coronografo (MPAe) y un telescopio, 2400m s.n.m.
Transparencia atmosférica de la radiación solar
Profundidad de penetración de la radiación solar como función de
la longitud de onda. Las altitudes corresponden a una atenuación 1/e
FULGURACIONES SOLARES
Explosiones localizadas,
de corta duración (~30 min) que
emiten:
• luz visible,
•EUV
•Rayos X
•ondas de radio
•protones energéticos
Las mas energéticas emiten
también:
• Rayos  (1-100MeV)
•Neutrones (hasta ~1GeV ?)
¿Por qué estudiar Fulguraciones Solares?
•Son las explosiones con mayor energía en el sistema solar
(1033 erg ~ 3.6 x 1018 Kw-hr)
•Tienen un efecto directo en la ionosfera terrestre
(radiocomunicaciones).
•Las partículas energéticas emitidas constituyen un factor de
riesgo para naves espaciales y astronautas.
•Procesos similares se dan en otros entornos astrofísicos que
también emiten radiación EM y partículas energéticas
(estrellas fulgurantes, pulsares, hoyos negros, cuasares)
•Oportunidad para estudiar procesos termonucleares
Los protones y electrones
son afectados por
los campos
electromagnéticos
del Sol y del medio
interplanetario.
Los neutrones NO
Ellos preservan
información del sitio
de aceleración.
ESPECTRO DE RAYOS GAMA EN FULGURACIONES
Observaciones
27 abril 1981
(Murphy et al, 1991)
Cálculos Teóricos
(Ramaty et al, 1995)
24 de mayo de 1990
El incremento se observa en las
estaciones del sector americano.
La intensidad del evento es
proporcional a la profundidad
atmosférica, NO a la energía
umbral de la estación.
Sitios de alta montaña y cercanos
al ecuador son convenientes para
observar neutrones solares
MONITOR DE NEUTRONES
•Alta sensitividad
•No resuelve energía
•Omnidireccional
•No discrimina p, n
TELESCOPIO DE NEUTRONES SOLARES
Contadores proporcionales
Plásticos centelladores
•Discrimina protones y neutrones
•Es capaz de medir la energía de los neutrones
•Determina la Dirección de arribo
•Los CPs funcionan como
veto para los protones
•La energía se resuelve
mediante discriminadores
de altura de pulsos (40cm
de plástico centellador).
•La dirección se resuelve con las
góndolas inferiores. Hay 4 góndolas:
2 resuelven N-S
2 resuelven E-W
Con precision de 15°
CPs en coincidencia con Plásticos
Red Mundial de Telescopios de Neutrones
Sitio
Altura
(g/cm2)
Longitud
Latitud
Area
(m2 )
Cuentas sin
Anti (m2
/min)
Cuentas
con
Anti (m2
/min)
Gronergrat
Suiza
700
7.8°E
46.0°N
4
33,000
12,000
Aragats
Armenia
700
40.5°E
44.2°N
4
23,000
15,000
Yanbajing
Tibet
600
90.5°E
30.0°N
9
34,000
8,900
Mt. Norikura
Japón
730
137.5°E
36.1°N
64
19,000
2,600
Mauna Kea
Hawaii
610
156.3°W
19.8°N
8
25,000
12,000
Sierra Negra,
México
575
97.3°W
19.0°N
4
47,000
20,000
Chacaltaya
Bolivia
540
68°W
16.2°S
4
56,000
26,000
Fulguración solar ocurrida el 7/09/05 (clase X17.0)
17:17 TU (inicio)
17:40 TU (intensidad máxima)
18:03 TU ( mitad de max)
Condiciones de Observación
de la red de TNS para
la Fulguracion del
7 sept 2005
El evento observado en los
Monitores de neutrones y en el
SNT de Bolivia.
En rojo se muestran las cuentas
esperadas de acuerdo con el flujo
Observado en el NM de Bolivia
Telescopio de Neutrones Solares
en Sierra Negra
Espectro de neutrones
solares para el evento
del 7 sept 2005
I  E-3.9
para E>100 MeV
Conclusiones TNS
・El estudio de los neutrones energéticos es
crucial para conocer los mecanismos de
aceleración de partículas en objetos
astrofísicos.
•Los neutrones solares nos traen
información no modulada de las
condiciones del sitio de aceleración.
・Existe una red de Telescopios de
Neutrones Solares adecuada para la
detección de éstas partículas.
・El evento de 7 de septiembre de 2005
demuestra las capacidades de los TNS
TNS
TNS, Equipo donación de la
Universidad de Nagoya,
Japón
Marzo 2003
Julio 2004
Caseta construida por la UNAM
Equipo donación de la
U de Texas, EUA
Plato RT5
Sitio RT5
Resumen y Perspectivas
•El Observatorio Solar Mexicano de Gran Altura (OSOMEGA) es una
realidad operante.
• El TNS funciona permanentemente en Sierra Negra. Es parte de una red
mundial en la que mexicanos colaboran con investigadores de otros siete
países.
•El RT5 entrará en funcionamiento en 2006. Será el primer equipo de estas
características dedicado PERMANENTEMENTE a la Observación del Sol.
•El OSOMEGA utiliza infraestructura existente y aprovecha para contribuir
con información no disponible hasta hoy.
•Por su altura s. n. m. el OSOMEGA es el segundo en el mundo en su tipo.
•La UNAM y el INAOE cuentan con un Observatorio Solar de
primer nivel mundial, que contribuirá a la solución de problemas
FUNDAMENTALES de la astrofísica contemporánea.
•Todo esto se ha logrado a un bajo costo(< $75,000EUA)
comparado con el costo del equipo donado ($800,000EUA)
• El tiempo de realización ha sido corto (~3-4 años)
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