HEAO-1

El observatorio HEAO1 (también llamado Observatorio Astronómico de Alta Energía antes del lanzamiento de HEAO-A )   es el observatorio orbital de la NASA para estudiar el cielo en el rango de energía de rayos X y rayos gamma (1 keV-10 MeV). Lanzado el 12 de agosto de 1977 por un cohete Atlas con una etapa superior Centaurus ; Funcionó hasta el 9 de enero de 1979. El 15 de marzo de 1979, el observatorio entró en las densas capas de la atmósfera y colapsó. Durante su trabajo, el observatorio ha realizado tres exploraciones de todo el cielo, lo que ha permitido monitorizar fuentes de rayos X en la región de los polos de la eclíptica, y también ha realizado estudios detallados de una serie de fuentes luminosas en la estabilización triaxial. modo.

El observatorio HEAO1 incluía cuatro instrumentos principales, A1, A2, A3 y A4. La inclinación orbital del observatorio es de 22,7 grados.

A1: LASS

El rango de operación del instrumento A1/LASS o Large-Area Sky Survey es de 0,25 a 25 keV . El instrumento constaba de siete grandes contadores de gas proporcionales con campos de visión limitados por colimadores de varios tamaños. Seis de los siete detectores estaban montados en el lado principal de la nave espacial, el séptimo en el otro lado. El desarrollo, la producción y el trabajo con la herramienta se llevaron a cabo en el Laboratorio de Investigación de la Marina de los EE. UU. ( Eng.  Naval Research Laboratory ) bajo la dirección de Herbert Friedman. El instrumento tenía en ese momento el área de recolección de detectores más grande: aproximadamente 10,000 cm². Durante los primeros seis meses de funcionamiento, fallaron tres módulos de herramientas. Además, se encontró que a pesar del funcionamiento regular del circuito de detección del instrumento, la medición de las energías de los eventos detectados era muy difícil debido a problemas en la electrónica del instrumento.

• El resultado del instrumento fue el estudio más sensible de todo el cielo en el rango de energía de 3–25 keV [1] , cuyas características fueron superadas solo a principios de la década de 2000 utilizando observaciones del observatorio RXTE .

A2: CXE

El instrumento A2 o Experimento de rayos X cósmicos, desarrollado en el Centro de vuelo espacial Goddard, fue diseñado principalmente para medir el fondo de rayos X cósmicos en el rango de energía de 2-60 keV . Los líderes del proyecto son Elihu Bolt y Gordon Garmir. El instrumento constaba de 6 contadores de gas proporcionales, cuyo campo de visión estaba limitado por colimadores de diferentes tamaños. El diseño original de los detectores permitía sustraer con una precisión casi absoluta el fondo instrumental del detector (debido al paso de partículas cargadas a través del cuerpo de trabajo de los detectores). La esencia del diseño era que se colocaban colimadores de diferentes tamaños sobre ánodos de detección idénticos, lo que limitaba los diferentes campos de visión para los ánodos vecinos. Al observar un fondo de rayos X cósmico prácticamente isotrópico, la tasa de conteo del ánodo ubicado debajo de un colimador más grande excede la tasa de conteo del ánodo debajo de un colimador más pequeño por un factor que depende directamente del brillo de la superficie del fondo de rayos X de el cielo. Al medir la tasa de conteo en los ánodos debajo de colimadores de varios tamaños, se puede determinar con precisión tanto el brillo de la superficie del cielo como la tasa de conteo del fondo instrumental del detector.

• Los resultados de las observaciones del instrumento A2 fueron mediciones del espectro del fondo cósmico de rayos X en el rango de 2-60 keV, cuya precisión no ha sido superada prácticamente hasta la fecha [2] .
• Un levantamiento del cielo en rayos X, que permitió construir la función de luminosidad de los núcleos galácticos activos en el Universo cercano [3] .
• La sustracción absoluta del fondo instrumental del detector permitió construir un mapa del brillo superficial de todo el cielo con una precisión sin precedentes, lo que permitió: 1) estudiar su relación con la distribución de galaxias en el Universo cercano [ 4] [5] , 2) para descubrir un nuevo fenómeno: la " cresta de rayos X de la galaxia ", una banda tenue de rayos X distribuida a lo largo del plano de la galaxia [1]
• Además, se han medido espectros de banda ancha de varias fuentes galácticas y extragalácticas.

A3: MCE

El instrumento A3, el Experimento del colimador de modulación, fue diseñado para medir las posiciones astrométricas precisas de fuentes de rayos X brillantes necesarias para su posterior asociación con fuentes ópticas y de radio en el cielo. El instrumento fue proporcionado por el Observatorio Astrofísico Smithsonian y el Observatorio de la Universidad de Harvard .  Los líderes del proyecto Daniel Schwartz (CAO) y Hale Bradt (MIT).  

• Antes de la puesta en marcha del observatorio HEAO-2 con óptica de rayos X de enfoque a bordo, las posiciones de las fuentes de rayos X obtenidas por el instrumento A3 del observatorio HEAO-1 eran las mejores del mundo (la precisión de determinar la posición de las fuentes fue de hasta 5-7 segundos de arco, y la precisión estaba limitada por el conocimiento de la nave espacial de orientación, y no por la precisión de medición del dispositivo en sí), lo que por primera vez hizo posible identificar una gran cantidad de fuentes luminosas [6] .

A4

El instrumento A4 (un desarrollo conjunto entre la Universidad de California en San Diego y el Instituto Tecnológico de Massachusetts) utilizó contadores de centelleo de yoduro de sodio (NaI) grueso, lo que permitió operar en el rango de energía de 10 keV a 10 MeV. El dispositivo constaba de siete partes de tres diseños diferentes. Cada detector tenía un escudo activo (anticoincidencia) de yoduro de cesio (CsI). La apertura de entrada de los instrumentos se cubrió con una protección plástica anticoincidencia. El detector más grande del instrumento A4, el HED, cubría el rango de 120 keV-10 MeV y tenía un campo de visión limitado por un colimador con un FWHM de 37 grados. Los detectores de yoduro de sodio tenían un grosor de 7,62 cm (3 pulgadas) y un diámetro de 12,7 cm (5 pulgadas). Los detectores LED y MED tenían un grosor de 3 mm y 2,54 cm (1 pulgada), respectivamente, porque operaban con rayos X menos energéticos. El campo de visión de los detectores LED estaba limitado por los colimadores a 1,7° x 20° (FWHM), los detectores MED a 17°. Supervisores del experimento Lawrence Peterson (Universidad de California en San Diego) y Walter Lewin (MIT)

• El resultado del trabajo del instrumento fue el primer catálogo de fuentes de todo el cielo a energías de 13-200 keV [7] , mediciones de los espectros de varias fuentes en rayos X duros [8] , así como mediciones de la fondo cósmico de rayos X a energías de 20-400 keV [9] .

Véase también

• Lista de naves espaciales con detectores de rayos X y gamma a bordo

Otros satélites del programa HEAO:

• HEAO-2
• HEAO-3

Enlaces

• HEAO1 1er Observatorio Astrofísico de Altas Energías (HEAO 1. GSFC. NASA) .

Notas

1. ↑ Wood, KS; Meekins, JF; Yentis, DJ; Smathers, H. W.; McNutt, DP; Bleach, RD; Friedman, H.; Byram, E.T.; Chubb, TA; Meidav, M. El catálogo de fuentes de rayos X HEAO A-1  (inglés) . Serie de suplementos de Astrophysical Journal (12 de enero de 1984). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
2. ↑ Marshall, FE; Boldt, EA; Holt, SS; Miller, R.B.; Mushotzky, RF; Rose, LA; Rothschild, RE; Serlemitsos, PJ El espectro de fondo de rayos X difuso de 3 a 50 keV  4-10 . Revista Astrofísica, Parte 1. - 1980-01-01. Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
3. ↑ Piccinotti, G.; Mushotzky, RF; Boldt, EA; Holt, SS; Marshall, FE; Serlemitsos, PJ; Shafer, RA Una muestra completa de rayos X del valor absoluto/de alta latitud de B superior a 20 grados/cielo de HEAO 1 A-2 - Log N-log S y funciones de luminosidad  (ing.) 485-503. Diario astrofísico vol. 253 (15 de febrero de 1982). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
4. ↑ Jahoda, Keith; Mushotzky, Richard F.; Boldt, Eliú; Lahav, Ofer Correlación cruzada del fondo de rayos X con galaxias cercanas  (inglés) L37-L40. Revista astrofísica, parte 2 - Cartas, vol. 378 (10 de septiembre de 1991). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
5. ↑ Miyaji, Takamitsu; Lahav, Ofer; Jahoda, Keith; Boldt, Elihu La correlación de fondo de rayos X cósmicos-galaxia IRAS y la emisividad del volumen de rayos X local  (ing.) 424-434. Diario astrofísico, parte 1, vol. 434, núm. 2. Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
6. ↑ Gursky, H.; Bradt, H.; Doxsey, R.; Schwartz, D.; Schwarz, J.; dote, R.; Fabbiano, G.; Griffiths, RE; Johnston, M.; Leach, R.; Ramsey, A.; Spada, G. Mediciones de posiciones de fuentes de rayos X por el colimador de modulación de exploración en HEAO 1  973-978 . Diario astrofísico, parte 1, vol. 223 (1 de agosto de 1978). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
7. ↑ Levine, AM; Lang, F. L.; Lewin, WHG; Primini, F. A.; Dobson, California; Doty, JP; Hoffman, JA; Howe, SK; Scheepmaker, A.; Wheaton, WA; Matteson, JL; Baity, WA; Gruber, DE; Caballero, FK; Nolan, PL; Pelling, RM; Rothschild, RE; Peterson, LE El catálogo HEAO 1 A-4 de fuentes de rayos X de alta energía  581-617 . Serie de suplementos de revistas astrofísicas (ISSN 0067-0049), vol. 54 (abril de 1984). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
8. ↑ Rothschild, RE; Baity, WA; Gruber, DE; Matteson, JL; Peterson, LE; Mushotzky, RF 2-165 keV observaciones de galaxias activas y el fondo difuso  (inglés) 423-437. Diario astrofísico, parte 1, vol. 269 ​​(15 de junio de 1983). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.
9. ↑ Kinzer, RL; Jung, GV; Gruber, DE; Matteson, JL; Peterson, LE Radiación gamma cósmica difusa medida por HEAO 1  (ing.) 361. Astrophysical Journal v.475 (enero de 1997). Consultado el 30 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2012.