The WATCH experiment: 1.000 days observing the X-ray Universe (A study of the X-ray sky from december 1989 to september 1992)

Autor(es): 
Alberto J. Castro-Tirado
Dirección: 
Niels Lund
Centro: 
Universidad de Copenhague (Dinamarca)
Fecha: 
Jue, 19/05/1994

 

Resumen:

El satélite ruso GRANAT fue lanzado desde Baikonur (en Kazastán) el 1 de diciembre de 1989. Durante más de 5 años, su principal objetivo fue la exploración del Universo violento y variable en la región de rayos-X/gamma del espectro electromagnético. Se lograron resultados muy importantes en el Centro Galáctico así como en el estudio de fuentes esporádicas ("transients"). La presencia de un monitor de rayos-X de todo el cielo fue decisiva para este logro. El instrumento fue íntegramente diseñado y construido en el Instituto Espacial de Dinamarca (DSRI) en Lyngby siendo su nombre WATCH (Wide-Angle Telescope for Cosmic Hard x-rays).

El objeto de la tesis fue el estudio del cielo de rayos-X desde diciembre de 1989 hasta septiembre de 1992, a través de los ojos electrónicos de WATCH. Como complemento, también se realizaron búsquedas en archivos de placas fotográficas (óptico) así como observaciones ópticas e infrarrojas a fin de lograr un mayor conocimiento de los mecanismos físicos subyacentes en los sistemas objetos del estudio.

Tras una introducción a la Astronomía de rayos-X y a los monitores de todo el cielo, se realizó un trabajo de calibracíón preliminar de WATCH, para posteriormente centrarse en la ciencia que se podía obtener con este instrumento.

Los resultados fruto de esta investigación abarcaron varios
campos:

1) Un estudio de las curvas de luz en rayos-X durante unos 1000 días de varios sistemas, conteniendo la mayor parte de ellos una estrella de neutrones como objeto compacto.

2) Un estudio detallado multirrango de dos sistemas conteniendo un agujero negro: GRB J0422+32 (cuya contrapartida óptica se descubrió al abrigo de esta Tesis) y GRS 1915+105 (descubierto en 1992 igualmente al abrigo de esta Tesis) y que ha resultado ser el prototipo de los microcuásares en la Galaxia.

3) El descubrimiento de 6 fuentes esporádicas de rápida variabilidad ("Fast X-ray Transients"), asociados algunos de ellos con regiones de formación estelar en la Via Láctea.

4) La publicación del Primer Catálogo de estallidos de rayos-gamma (GRBs, "Gamma-Ray Bursts") de WATCH conteniendo 70 GRBs estando 32 de ellos bien localizados en la bóveda celeste con errores en su posición por debajo de 1 grado de radio (todo un récord por entonces) y las búsquedas (negativas) de emisión óptica en dichas zonas de error por medio de programas de oportunidad en los telescopios Schmidt de Calar Alto y La Silla. Aparte se realizó el correspondiente estudio estadístico de la distribución, consistente con la isótropa, apuntándose la existencia de un 10% de GRBs con una cola de emisión de rayos-X ("hard X-ray tails"), que se confirmaría años más tarde como la postluminiscencia ("afterglow") en rayos-X que sería observada horas tras el evento gamma (con duración de decenas de segundos por término medio).