O Athena Wide Field Imager

An artistic view of Athena space observatory. The mirror of the telescope is located upfront. The science payload is located at the opposite. The overall height of the spacecraft is about 15 meters, derived from the 12 meter focal length of the telescope.

Coordenação:

O WFI é desenvolvido por um consórcio internacional composto por membros da ESA e liderado pelo  Max Planck Institute for extraterrestrial Physics (DE). Os parceiros incluem ECAP &IAA Tübingen (DE), Universidade de Vienna (AUT), DTU (Denmark), CEA Saclay e Observatório de Estrasburgo (FR), INAF Bologna/Palermo (IT), SRC PAS e NCAC PAS (POL), Universidade de Leicester e Open University (UK), Penn State, Standford, MIT e SAO (USA), Universidade de Genebra (Switzerland), IA (PT), e Observatório de Atenas e Universidade de Creta (GR).

O Principal Investigator: K. Nandra (MPE);  Project Manager: N. Meidinger (MPE);  Project Scientist: A. Rau (MPE); Lead System Engineer: M. Plattner (MPE).

O WFI Consortium Board é presidido por K. Nandra (DEU) e inclui J. Afonso (POR), D. Burrows (US), A. Comastri (ITA), A. Decourchelle (FRA), I. Georgantopoulos (GRE), F. Kerschbaum (AUT), S. Paltani (SUI), K. Pedersen (DNK), M. Watson (GBR), e P. Zycki (POL)

A equipa científica do WFI é coordenada por A. Rau (DEU) e inclui J. Afonso (POR), J. Aird (GBR), A. Comastri (ITA), D. Eckert (SUI), A. Fabian (GBR), A. Georgagakis (GRE), M. Güdel (AUT), A. Hornschemeier (US), A. Merloni (DEU), D. della Monica Ferreira (DK), G. Pratt (FRA), T. Reiprich (DEU), A. Rozanska (POL), J. Sanders (DEU), M. Sasaki (DEU), e J. Wilms (DEU).

 

ATHENA, o Advanced Telescope for High Energy Astrophysics, é o observatório de raios-X de próxima geração selecionado como a segunda grande missão (L2) do programa Cosmic Vision da ESA e com lançamento previsto para 2031 (Nandra+13). O Athena abordará o tema científico “The Hot and Energetic Universe” com os seus dois instrumentos científicos principais: o Wide Field Imager (WFI, Meidinger+18) e X-ray Integral Field Unit (X-IFU). Os principais casos científicos para os instrumentos do Athena são:

  • Como se processa a acumulação de bariões para formarem as estruturas de grande escala do Universo que vemos hoje?
  • Como é que o buracos negros crescem e influenciam a sua vizinhança? 

Com suas capacidades únicas, o Athena será um observatório verdadeiramente revolucionário que, trabalhando em conjunto com outros grandes telescópios futuros em todo o espectro eletromagnético disponível, como o ALMA, ELT, JWST & SKA (entre muitos outros), resultará num enorme avanço no nosso conhecimento do universo energético.

Porquê o IA no ATHENA/WFI?

O nascimento dos primeiros buracos negros supermassivos, a sua evolução e a sua influência na formação das galáxias têm sido alguns dos pilares das pesquisas realizadas pelo grupo de evolução de galáxias do IA. Foi dada ênfase em particular à identificação de galáxias com Núcleos Galácticos Ativos até às maiores distâncias, conforme revelado pela sua emissão característica no rádio e nos raios-X. Nesse sentido, a Época da Reionização (EoR; z> 6) marca uma fase crítica na história do nosso Universo. Esta época assiste ao brilho das primeiras estrelas, das primeiras galáxias e da primeira acreção para buracos negros supermassivos, e revela a conexão inicial entre esses componentes, impulsionando a sua evolução posterior.

A sensibilidade e cobertura de área alcançadas pelo Athena aumentarão em pelo menos 10x o número de Núcleos Galácticos Ativos detectados, levando sua caracterização a luminosidades mais fracas e aos estágios iniciais dos buracos negros e da formação das galáxias (EoR).

O IA participa do desenvolvimento do ATHENA desde os estágios iniciais da sua proposta e, em particular, da definição dos requisitos científicos e técnicos da câmera WFI. Os investigadores IA contribuem para o WFI estando presentes em:

  • WFI Board • WFI Science Team • Athena Science Study Team (ASST) 
  • WFI Science Working Groups • WFI Science Ground Segment 

IA também fornecerá componentes de hardware para WFI em colaboração com a indústria nacional e liderará o projeto de um sistema crítico do telescópio – em 2020, o IA ganhou um contrato com a ESA para o desenvolvimento de um sistema óptico de alta precisão a ser utilizado para o alinhamento crítico dos espelhos da nave relativamente aos dois instrumentos de bordo. A equipa de instrumentação IA lidera um consórcio com a participação de três parceiros externos (2 deles portugueses): HP, Evoleo, e Thales Alenia Space

IA participa ativamente nas simulações para o WFI para ajudar a definir as capacidades finais do instrumento e os objetivos científicos a serem alcançados. O IA contribui também para o desenvolvimento do Ground Segment do Athena / WFI.