lo spettrografo x-shooter, unoccasione per la comunità astronomica italiana paolo spanò...

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Lo spettrografo X- Lo spettrografo X- SHOOTER, SHOOTER, un’occasione per la un’occasione per la comunità comunità astronomica italiana astronomica italiana Paolo Spanò Paolo Spanò INAF-O.A.Brera INAF-O.A.Brera (on behalf of the X-SHOOTER team) (on behalf of the X-SHOOTER team)

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Page 1: Lo spettrografo X-SHOOTER, unoccasione per la comunità astronomica italiana Paolo Spanò INAF-O.A.Brera (on behalf of the X-SHOOTER team)

Lo spettrografo X-Lo spettrografo X-SHOOTER,SHOOTER,

un’occasione per la un’occasione per la comunitàcomunità

astronomica italianaastronomica italianaPaolo SpanòPaolo Spanò

INAF-O.A.BreraINAF-O.A.Brera

(on behalf of the X-SHOOTER team)(on behalf of the X-SHOOTER team)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 22

X-SHOOTERX-SHOOTER

The X-Shooter team: S. D’Odorico (PI), R. Pallavicini (Co-PI), F.M. Zerbi, P. Spanò, V. De Caprio, M. Riva, M. Tintori, E. Molinari, P. Di Marcantonio, P. Santin, R. Cosentino, P. Bruno, P.K. Rasmussen, L. Kaper, H. Dekker and many others…

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 33

Primary science casePrimary science case

Stellar astrophysicsStellar astrophysics Brown dwarfs, star formation, close binaries, Brown dwarfs, star formation, close binaries,

stellar remnantsstellar remnants Cosmic explosionsCosmic explosions

Supernovae Ia progenitors, GRBsSupernovae Ia progenitors, GRBs High-z universeHigh-z universe

Faint emission-line galaxies, primordial star Faint emission-line galaxies, primordial star formation, metal enrichment in early universe, formation, metal enrichment in early universe, tomography of IGMtomography of IGM

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 44

PrimaryPrimarytop level requirementstop level requirements

Single objectSingle object Large simultaneous spectral coverageLarge simultaneous spectral coverage Deep objectsDeep objects Intermediate resolutionIntermediate resolution Rapid responseRapid response

Ideally suited for unknown or transient objectsIdeally suited for unknown or transient objects

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 55

X-shooter…X-shooter…

Very Efficient SpectrographVery Efficient Spectrograph >25% all included in all the spectral range>25% all included in all the spectral range

Wide BandWide Band Atmospheric cut-off to NIR (300-2500 nm)Atmospheric cut-off to NIR (300-2500 nm) Complete wavelength range in one shot (no Complete wavelength range in one shot (no

gaps!)gaps!) Intermediate ResolutionIntermediate Resolution

R= 7000-12000 with 0.6” slitR= 7000-12000 with 0.6” slit Single Object - Small FieldSingle Object - Small Field

Variable slit widthsVariable slit widths IFUIFU

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 66

……and friendsand friends

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 77

CharacteristicsCharacteristics

Spectral format:Spectral format: Prism cross-dispersed Prism cross-dispersed echelleechelle

Wavelength range: Wavelength range: 300-2500 nm300-2500 nmUVB: 300-550UVB: 300-550VIS: 550-1000VIS: 550-1000NIR: 1000-2500NIR: 1000-2500

Spectral resolution: Spectral resolution: 5000 (UVB, NIR), 5000 (UVB, NIR), 7000 (VIS) for 1” slit7000 (VIS) for 1” slit

Slits/Image slicer:Slits/Image slicer: 12”x1” (standard) 12”x1” (standard) 12”x0.6” (high-res) 12”x0.6” (high-res) 12”x5” (flux calibr.) IFU 12”x5” (flux calibr.) IFU 4”x1.8” -> 12”x0.6” (3 slices)4”x1.8” -> 12”x0.6” (3 slices)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 88

Schematic viewSchematic view

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 99

The backboneThe backbone

Holds Holds spectrographs in spectrographs in place (high place (high stiffness)stiffness)

Hosts pre-slit Hosts pre-slit optics, optics, calibration, A&G, calibration, A&G, shuttershutter

N. Michaelsen (DK)

N. Christensen (DK)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1010

Acquisition and Guiding UnitAcquisition and Guiding Unit

IFU Pellicle

3-pos mirror

A&G Camera

P. Spanò (I), A. Soerensen (Dk), H.Dekker(ESO)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1212

Pre-slit platePre-slit plate

P. Spanò (I), N.Michaelsen (Dk),R. Mazzoleni (ESO)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1313

Automatic Flexure Compensation Automatic Flexure Compensation SystemSystem

R. Mazzoleni (ESO)

PiezosPiezos

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1515

Optical designOptical design

4C Optical Concept4C Optical Concept

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1818

Gratings and prismsGratings and prismsAll new rulings

A. De Ugarte Postigo (I)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 1919

DetectorsDetectors

UVB:UVB: 2K x 4K E2V CCD2K x 4K E2V CCD VIS:VIS: 2K x 4K MIT/LL CCD2K x 4K MIT/LL CCD NIR:NIR: 2K x 2K Rockwell Hawaii 2RG MBE2K x 2K Rockwell Hawaii 2RG MBE

(used area 1K x 2K)(used area 1K x 2K)

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2222

VIS first lightVIS first light

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2525

Optical and mechanical testsOptical and mechanical tests

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2626

PerformancesPerformances

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Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2727

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Italian GTO program: 45 Italian GTO program: 45 nights!nights!

Elaborated by 6 Science PanelsElaborated by 6 Science Panels Star formation, T Tauri stars, Brown Dwarfs Star formation, T Tauri stars, Brown Dwarfs

(Alcalà)(Alcalà) Stellar populations, Abundances, and Stellar populations, Abundances, and

Dynamics (Randich)Dynamics (Randich) Supernovae (Benetti)Supernovae (Benetti) Gamma Ray Bursts (Fiore)Gamma Ray Bursts (Fiore) High-Z Universe, Galaxies and AGNs (Cimatti)High-Z Universe, Galaxies and AGNs (Cimatti) Absorbers and IGM (Cristiani)Absorbers and IGM (Cristiani)

Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2828

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Some examplesSome examples Legacy program in galactic star forming regions Legacy program in galactic star forming regions

(PI J. Alcalà, 12 nights requested)(PI J. Alcalà, 12 nights requested)

Characterizing pre-main sequence stars in LMC Characterizing pre-main sequence stars in LMC (PI Randich, 3 nights)(PI Randich, 3 nights)

Spectroscopic classifications of Sne discovered with Spectroscopic classifications of Sne discovered with the LBC the LBC (PI Cappellaro, 4 nights)(PI Cappellaro, 4 nights)

GRB prompt afterglow-spectroscopy (RRM and ToO GRB prompt afterglow-spectroscopy (RRM and ToO modes required!)modes required!)

Optical-NIR spectra of QSO close to reionization (z~6) Optical-NIR spectra of QSO close to reionization (z~6) (PI V. D’Odorico, 3+3 nights)(PI V. D’Odorico, 3+3 nights)

Tomography of IGM with multiple QSO line of sight Tomography of IGM with multiple QSO line of sight (PI. Cristiani, 3 nights)(PI. Cristiani, 3 nights)

Teramo - SAIt 2008Teramo - SAIt 2008 P. SpanòP. Spanò 2929

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THE ENDTHE END

Teramo - 4 Maggio 2008Teramo - 4 Maggio 2008 Paolo SpanòPaolo Spanò 3030