Pregunta: Módulo 2 Laboratorio n.° 6: espectroscopia de rayos X de remanentes de supernova Objetivo de aprendizaje: Determinar los tipos de eventos de supernova mediante el examen de imágenes del Observatorio de rayos X Chandra de remanentes de supernova (SNR) e identificar los elementos en sus espectros de energía. Prerrequisitos: Leer el Capítulo 17 del libro de

Módulo 2 Laboratorio n.° 6: espectroscopia de rayos X de remanentes de supernova

Objetivo de aprendizaje:

Determinar los tipos de eventos de supernova mediante el examen de imágenes del Observatorio de rayos X Chandra de remanentes de supernova (SNR) e identificar los elementos en sus espectros de energía.

Prerrequisitos: Leer el Capítulo 17 del libro de texto.

Materiales necesarios

• Computadora y acceso a internet
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• Regla métrica
• Calculadora
• Cámara digital o escáner

Tiempo requerido: aproximadamente 2-3 horas

Crédito: NASA/CXC/Rutgers/J.Warren & J.Hughes et al

Remanente de supernova de Tycho

En el año 1572, el astrónomo danés Tycho Brahe observó y estudió la repentina aparición de una "nueva estrella" brillante en dirección a la constelación de Casiopea. Ahora conocido como el remanente de supernova de Tycho, el evento causó sensación en la época de Tycho porque hasta entonces se pensaba que las estrellas no cambiaban. Las observaciones de Tycho de este evento marcaron el comienzo del estudio de la astronomía como ciencia. Este objeto es un evento de Tipo Ia.

SNR G292.0+1.8

El colapso del núcleo Tipo II de una estrella masiva que produjo este remanente de supernova hace ~1600 años se encuentra en la dirección de la constelación Centauro. SNR G292.0+1.8 es interesante porque es uno de los tres remanentes ricos en oxígeno y una de las principales fuentes de los elementos pesados necesarios para formar planetas y personas. Aunque se considera un caso de "libro de texto" de un remanente de supernova, la intrincada estructura que se muestra aquí revela algunas sorpresas.

El Remanente de Supernova de Tycho (Tipo Ia) y SNR G292.0+1.8 (Tipo II) son representativos de los dos tipos de supernova. Siga el procedimiento a continuación para analizar sus espectros y determinar los elementos presentes en los remanentes y sus abundancias relativas.

Parte I. Análisis de datos

Procedimiento

• Copie las siguientes tablas de datos en su informe de laboratorio. Asegúrese de que todos los datos estén escritos.

• Examine la Figura 1 de la hoja de trabajo de espectroscopia de rayos X descargada e impresa, el espectro de rayos X de la SNR de Tycho. Se han identificado seis líneas de emisión (picos) para sus mediciones. Etiquete estos picos del 1 al 6.

• Para obtener la energía de cada línea de emisión, mida la distancia entre 1 y 2 keV al décimo de centímetro (cm) más cercano. Esto da una escala en cm/keV (el 1keV se ha marcado con una línea azul sólida como referencia). Registra esta escala en tu tabla de datos.

• Mida la distancia en cm (con la mayor precisión posible) desde 1 keV hasta el centro de cada pico (línea de emisión de rayos X). Haga que esta distancia sea negativa si el pico es anterior a 1 KeV y positiva si es posterior a 1 keV. Registro en la tabla de datos.

• Divide la distancia a cada pico (cm) por tu escala (cm/keV) y suma 1 KeV para obtener la energía (keV) de cada línea de emisión. Registro en la tabla de datos. (Muestre como mínimo un cálculo completo de sus respuestas. (Escrito a máquina)

(d en cm)/(escala en cm/KeV) + 1 KeV

• Identifique los elementos para cada línea/pico de emisión de rayos X utilizando la Tabla 1 Energías de las líneas de emisión de rayos X. Haga coincidir su número con el elemento que tiene un valor más cercano a su número. Anota la respuesta en tu tabla de datos.

Repita los pasos del 1 al 5 para la Figura 2 de la hoja de trabajo de espectroscopia de rayos X descargada e impresa, el espectro de rayos X de SNR G292.0+1.8.

Datos:

SNR de Tycho (Tipo Ia)

Escala: Distancia de 1 KeV a 2 KeV 1 Kev = ________ cm

SNR G292.0+1.8 SNR (Tipo II)

Escala: Distancia de 1 KeV a 2 KeV 1 Kev = ________ cm

Parte II. Conclusiones y Análisis de Datos

1. ¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre estos dos espectros?