La Plata, Junio de 2010

Diego García Lambas

Instituto de Astronomia Teórica y Experimental IATE, CONICET-UNC

Observatorio Astronómico, OAC, UNC

Proyectos científicos Gemini

Los instrumentos de Gemini poseen gran correlación entre número de papers e impacto

• 90% de trabajos con GMOS (y NIRI)

• También en la parte argentina

• VLT y Keck tienen menos concentrada la alta performance de sus instrumentos

Fortalezas de Gemini:-sensitividad en near/mid-IR

- Alta definición espacial: AO imaging.

Si bien pueden llevarse a cabo proyectos exitosos en el azul/óptico, concentrarse en la región 0.8 a 2.5 micrones garantiza un óptimo aprovechamiento del instrumento.

Gemini Imaging of the Galactic Center

Gemini Imaging of the Galactic CenterCrowded Field

Reconstructed PSFs

Top: Observations of the subfield 3 Bottom: Reconstructed PSFs

FWHM: 0.22" 0.15" 0.15" 0.18"Strehl: 2.5% 3.5% 4.1% 2.4%

Sistemas Planetarios

• Estudios en el Sistema Solar

• Mas alla de la detección → detallada caracterización

• Origen y evolución de los sistemas planetarios

Clima en Titán

NIRI/ALTAIR AO imaging monitoring of short-lived clouds(Schaller et al. 2009, Nature in press)

Protoplanetary nebula NGC 7029 with GN Laser AO

Descubrimiento masivo de Exoplanetas

8 MJup in Beta Pic: VLT-NACO

Gemini N Keck

GeminiHR8799

BD +20 307• Gemini MICHELLE & Keck

LWS mid-infrared R ~ 1000 N-band spectroscopy of BD +20 307 (300 Myr old, d ~100 pc)

• Abundant dust signature modeled with T = 300 K SED, at ~ 1 AU distance from star– Strongly indicative of rocky

bodies or even planet size objects at earth-like distance

• Song et al., Nature, 2005

Gemini Planet Imager

GPI design: instrument being built by large consortiurm (LLNL, HIA, UC Santa Cruz, UCLA, AMNH). To be delivered at Gemini South in 2011.

Nacimiento y fin de las estrellas: estrellas de alta masa, SN, medio interestelar.

El IR es crucial para estudiar en las nubes protoestelares y el medio

NIRI I,J,K. NGC 604, Fariña et al. 2010

Otro ejemplo: CG aislado en M31, Mackey et al.2009

Evolución en el Universo

Picture credit: A. Kravtsov, http://cosmicweb.uchicago.edu/filaments.html

Inicialmente .. Z=300

Z = 30 Primero halos. Primeras estrellas, reionizacion del medio

z=3 Formación de galaxias masivas,Máximo en la distribución de quasarsEstructura global presente

z=0

Continúa la incorporación de material a las galaxias

• (Bond et al. 1991; Lacey & Cole 1993)

• Halos de masa M virializan a tiempo T)

• m<M at t<T

(from Wechsler et al. 2002)

Función de masa de halos

Mcrit >1013Mo

galaxies

tcool <

tdyn

~ 1011 M sun halo

~ 1014 M sun halo

galaxy cluste

rs

tcool >

tdyn

Curva de enfriamiento

Un buen ejemplo de proyecto: Gemini/HST Galaxy Cluster

Project

Inger Jørgensen, GeminiJordi Barr, OxfordRoger Davies, OxfordKathleen Flint, GeminiDavid Crampton, HIABryan Miller, GeminiMarianne Takamiya, UH-Hilo

Abell 851 z=0.41

Objetivos científicos Estudiar la historia de formación estelar

en cúmulos como función de la masa y del redshift.

Relaciones de escala

Abundancias químicas

Selección de los Selección de los cúmuloscúmulos

RXJ0152.7-1352 RXJ0142.0+2131 Abell 851

Perseus

Coma

Imágenes en 3 filtros para cada Imágenes en 3 filtros para cada cúmulocúmulo

Gemini/GMOS

Imagen y espectroscopía con Gemini/GMOS

– 30-50 galaxias miembro, mas débiles que en estudios previos y sin seleccíon morfológica

Los datos sugieren evolución no pasiva en las galaxias miembros y posibles efectos del medio en las abundancias químicas.

Abell 851 z=0.41

1 arcmin

0.5 Mpc

Relación Faber-JacksonRelación Faber-Jackson

•Coma

•RXJ0142.0+2131 ∆m=-0.51±0.21

•Abell 851 ∆m=-1.11±0.17

•RXJ0152.7-1357 ∆m=-0.88±0.18∆log(age)=-0.37 zf

= 4.1 (2.8 - 8.8)

RXJ0142 and Abell 851 are inconsistent with passive evolution models having z

f > 2

Interacciones de Galaxias

• Amplia evidencia observacional de interacciones de galaxias.

• Explicación mas plausible de numerosos fenómenos: morfologías perturbadas, estallidos de formación estelar, relación con AGN, etc.

Swinbank et al. 2005: SDSS galaxy at z=0.1

Tanaka et al. 2010campos a z=1.2

Tanaka et al 2010

GRB 090423 at z ~ 8.3• Swift detected GRB

090423 on April 23rd, 2009 at 3h55 am EDT– Follow up with

Gemini GMOS-S & NIRI (also VLT, UKIRT, etc.)

• Photo-spec z ~ 8.3 !

Tanvir et al. 2009, Nature, in press

Procesado de galaxias en cúmulos

• Gas en galaxias removido por presión de barrido

• Efectos de marea

• → cambios mayores en las galaxias al ingresar en los cúmulos

Galaxias masivas y Galaxias en Cúmulos

a alto redshift

• Numerosos programas en curso en Gemini apuntan a este estudio

Carrasco, Conselice y Trujillo, 2010Niri K-band AO

MUSIC (MUltiwavelength Sample of Interacting Clusters)

Ferrari, Arnaud, Ettori et al. 2006; Maurogordato, Cappi et al. 2007

CFHTLS Cluster SurveyOlsen, Benoist, Cappi et al. 2007

-- Cosmology : abundance & cluster mass function N(z,m)-- Cluster evolution: galaxy populations in clusters as a function of redshift (0 < z < 1)

CFHTLS - Deep (4 sq.deg., ugriz, i=28.0) andCFHTLS - Wide (170 sq.deg., ugriz, 4 patches, i=24.0)

Cúmulos en fusiónCúmulos en fusión

Abell 3376 Abell 2218

Estructuras en radio y en X

Estructuras en radio y en X

Abell 2163

Evolución conjunta de Agujeros Negros y Galaxias

Estudios de los jets y de la interacción entre el disco central. Posibilidades futuras de análisis conjunto con ALMA, JWST.

BH supermasivo en Cen A

• Masa del BH de Cen-A >> predicción por dispersion Vel central

• Clave para el ensamblado de galaxias y BHs

Silge et al. 2005, ApJ

Efectos astrofísicos de AGN en la evolución de

la estructura

Emisión de energía → calentamiento del medio

→ afectando la formación estelar

colisiones de BHs y sus efectos en la galaxia huesped

Radio Galaxias centrales → burbujas de radio desplazando el medio intracúmulo

Supercavidades (~100s kpc) MS0735+7421, un caso de potente AGN

AGN inyectan >1061 erg al medio intracúmulo

200 kpc

Chandra + VLA

(McNamara et al. 2005; Gitti et al. 2007)

Cavidades en la emisión X en cúmulosCavidades en la emisión X en cúmulos

Desde imágenes y espectroscopía de exoplanetas a la caracterización de las

primeras galaxias.

Al poseer tiempo limitado, resulta sensato también concentrarse en la identificación y estudio de objetos extraordinarios en sus

propiedades:

Extremos en masa, temperatura,redshift, etc.

Extensión proyectos en curso vs nuevas ideas

Desafío de instalación y operación de un instrumento GEMINI decomisado: bHROS

Principales datos

D. Simons, Abril 2010

D. Simons, Abril 2010

bHROS : una nueva oportunidad ?

Instalación y puesta a punto

Operación

Proyectos científicos

Max Pettini science cases ´96

Normalizada la participación argentina en Gemini, con nuevos proyectos e insertos en líneas de investigación en curso, el futuro próximo del proyecto promete desafíos científicos y productividad