MAGIC observations of the February 2014 flare of 1ES 1011+496 and ensuing constraint of the EBL density

Context. In February-March 2014, the MAGIC telescopes observed the high-frequency peaked BL Lac 1ES 1011+496 (z=0.212) in flaring state at very-high energy (VHE, E>100GeV). The flux reached a level more than 10 times higher than any previously recorded flaring state of the source. Aims. Description of the characteristics of the flare presenting the light curve and the spectral parameters of the night-wise spectra and the average spectrum of the whole period. From these data we aim at detecting the imprint of the Extragalactic Background Light (EBL) in the VHE spectrum of the source, in order to constrain its intensity in the optical band. Methods. We analyzed the gamma-ray data from the MAGIC telescopes using the standard MAGIC software for the production of the light curve and the spectra. For the constraining of the EBL we implement the method developed by the H.E.S.S. collaboration in which the intrinsic energy spectrum of the source is modeled with a simple function (< 4 parameters), and the EBL-induced optical depth is calculated using a template EBL model. The likelihood of the observed spectrum is then maximized, including a normalization factor for the EBL opacity among the free parameters. Results. The collected data allowed us to describe the flux changes night by night and also to produce di_erential energy spectra for all nights of the observed period. The estimated intrinsic spectra of all the nights could be fitted by power-law functions. Evaluating the changes in the fit parameters we conclude that the spectral shape for most of the nights were compatible, regardless of the flux level, which enabled us to produce an average spectrum from which the EBL imprint could be constrained. The likelihood ratio test shows that the model with an EBL density 1:07 (-0.20,+0.24)stat+sys, relative to the one in the tested EBL template (Domínguez et al. 2011), is preferred at the 4:6 σ level to the no-EBL hypothesis, with the assumption that the intrinsic source spectrum can be modeled as a log-parabola. This would translate into a constraint of the EBL density in the wavelength range [0.24 μm,4.25 μm], with a peak value at 1.4 μm of λF_ = 12:27^(+2:75)_ (-2:29) nW m^(-2) sr^(-1), including systematics.

Super-orbital variability of LS I+61 degrees 303 at TeV energies

Context. The gamma-ray binary LS I +61º303 is a well-established source from centimeter radio up to very high energy (VHE; E > 100 GeV). The broadband emission shows a periodicity of ∼26.5 days, coincident with the orbital period. A longer (super-orbital) period of 1667 ± 8 days was proposed from radio variability and confirmed using optical and high-energy (HE; E ¿ 100 MeV) gamma-ray observations. In this paper, we report on a four-year campaign performed by MAGIC together with archival data concentrating on a search for a long-timescale signature in the VHE emission from LS I +61º303. Aims. We focus on the search for super-orbital modulation of the VHE emission, similar to that observed at other energies, and on the search for correlations between TeV emission and an optical determination of the extension of the circumstellar disk. Methods. A four-year campaign has been carried out using the MAGIC telescopes. The source was observed during the orbital phases when the periodic VHE outbursts have occurred (φ = 0.55 – 0.75, one orbit = 26.496 days). Additionally, we included archival MAGIC observations and data published by the VERITAS collaboration in these studies. For the correlation studies, LS I +61◦303 has also been observed during the orbital phases where sporadic VHE emission had been detected in the past (φ = 0.75 – 1.0). These MAGIC observations were simultaneous with optical spectroscopy from the LIVERPOOL telescope. Results. The TeV flux of the periodical outburst in orbital phases φ = 0.5 – 0.75 was found to show yearly variability consistent with the long-term modulation of ∼4.5 years found in the radio band. This modulation of the TeV flux can be well described by a sine function with a best-fit period of 1610±58 days. The complete data, including archival observations, span two super-orbital periods. There is no evidence for a correlation between the TeV emission and the mass-loss rate of the Be star, but this may be affected by the strong, short-timescale (as short as intra-day) variation displayed by the Hα fluxes.

Multiwavelength observations of the blazar 1ES 1011+496 in Spring 2008

The BL Lac object 1ES 1011+496 was discovered at Very High Energy (VHE, E>100GeV) γ-rays by MAGIC in spring 2007. Before that the source was little studied in different wavelengths. Therefore a multi-wavelength (MWL) campaign was organized in spring 2008. Along MAGIC, the MWL campaign included the Mets¨ahovi radio observatory, Bell and KVA optical telescopes and the Swift and AGILE satellites. MAGIC observations span from March to May, 2008 for a total of 27.9 hours, of which 19.4 hours remained after quality cuts. The light curve showed no significant variability yielding an integral flux above 200 GeV of (1.3 ± 0.3) × 10^(−11) photons cm^(−2) s^( −1) . The differential VHE spectrum could be described with a power-law function with a spectral index of 3.3 ± 0.4. Both results were similar to those obtained during the discovery. Swift XRT observations revealed an X-ray flare, characterized by a harder-when-brighter trend, as is typical for high synchrotron peak BL Lac objects (HBL). Strong optical variability was found during the campaign, but no conclusion on the connection between the optical and VHE γ-ray bands could be drawn. The contemporaneous SED shows a synchrotron dominated source, unlike concluded in previous work based on non-simultaneous data, and is well described by a standard one–zone synchrotron self–Compton model. We also performed a study on the source classification. While the optical and X-ray data taken during our campaign show typical characteristics of an HBL, we suggest, based on archival data, that 1ES 1011+496 is actually a borderline case between intermediate and high synchrotron peak frequency BL Lac objects.

Insights into the emission of the blazar 1ES 1011+496 through unprecedented broadband observations during 2011 and 2012

Context. 1ES 1011+496 (z = 0.212) was discovered in very high-energy (VHE, E >100 GeV) γ rays with MAGIC in 2007. The absence of simultaneous data at lower energies led to an incomplete characterization of the broadband spectral energy distribution (SED). Aims. We study the source properties and the emission mechanisms, probing whether a simple one-zone synchrotron self-Compton (SSC) scenario is able to explain the observed broadband spectrum. Methods. We analyzed data in the range from VHE to radio data from 2011 and 2012 collected by MAGIC, Fermi-LAT, Swift, KVA, OVRO, and Metsähovi in addition to optical polarimetry data and radio maps from the Liverpool Telescope and MOJAVE. Results. The VHE spectrum was fit with a simple power law with a photon index of 3.69 ± 0.22 and a flux above 150 GeV of (1.46±0.16)×10^(−11) ph cm^(−2) s^(−1) . The source 1ES 1011+496 was found to be in a generally quiescent state at all observed wavelengths, showing only moderate variability from radio to X-rays. A low degree of polarization of less than 10% was measured in optical, while some bright features polarized up to 60% were observed in the radio jet. A similar trend in the rotation of the electric vector position angle was found in optical and radio. The radio maps indicated a superluminal motion of 1.8 ± 0.4 c, which is the highest speed statistically significant measured so far in a high-frequency-peaked BL Lac. Conclusions. For the first time, the high-energy bump in the broadband SED of 1ES 1011+496 could be fully characterized from 0.1 GeV to 1 TeV, which permitted a more reliable interpretation within the one-zone SSC scenario. The polarimetry data suggest that at least part of the optical emission has its origin in some of the bright radio features, while the low polarization in optical might be due to the contribution of parts of the radio jet with different orientations of the magnetic field with respect to the optical emission.

Investigating the peculiar emission from the new VHE gamma-ray source H1722+119

The MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) telescopes observed the BL Lac object H1722+119 (redshift unknown) for six consecutive nights between 2013 May 17 and 22, for a total of 12.5 h. The observations were triggered by high activity in the optical band measured by the KVA (Kungliga Vetenskapsakademien) telescope. The source was for the first time detected in the very high energy (VHE, E > 100 GeV) γ-ray band with a statistical significance of 5.9 σ. The integral flux above 150 GeV is estimated to be (2.0 ± 0.5) per cent of the Crab Nebula flux. We used contemporaneous high energy (HE, 100MeV < E < 100 GeV) γ-ray observations from Fermi-LAT (Large Area Telescope) to estimate the redshift of the source. Within the framework of the current extragalactic background light models, we estimate the redshift to be z = 0.34±0.15. Additionally, we used contemporaneous X-ray to radio data collected by the instruments on board the Swift satellite, the KVA, and the OVRO (Owens Valley Radio Observatory) telescope to study multifrequency characteristics of the source. We found no significant temporal variability of the flux in the HE and VHE bands. The flux in the optical and radio wavebands, on the other hand, did vary with different patterns. The spectral energy distribution (SED) of H1722+119 shows surprising behaviour in the ∼ 3×1014 −1018 Hz frequency range. It can be modelled using an inhomogeneous helical jet synchrotron self-Compton model.

Search for VHE gamma-ray emission from Geminga pulsar and nebula with the MAGIC telescopes

The Geminga pulsar, one of the brighest gamma-ray sources, is a promising candidate for emission of very-high-energy (VHE > 100 GeV) pulsed gamma rays. Also, detection of a large nebula have been claimed by water Cherenkov instruments. We performed deep observations of Geminga with the MAGIC telescopes, yielding 63 hours of good-quality data, and searched for emission from the pulsar and pulsar wind nebula. We did not find any significant detection, and derived 95% confidence level upper limits. The resulting upper limits of 5.3 × 10^(−13) TeV cm^(−2)s^(−1) for the Geminga pulsar and 3.5 × 10^(−12) TeV cm^(−2)s^(−1) for the surrounding nebula at 50 GeV are the most constraining ones obtained so far at VHE. To complement the VHE observations, we also analyzed 5 years of Fermi-LAT data from Geminga, finding that the sub-exponential cut-off is preferred over the exponential cut-off that has been typically used in the literature. We also find that, above 10 GeV, the gamma-ray spectra from Geminga can be described with a power law with index softer than 5. The extrapolation of the power-law Fermi-LAT pulsed spectra to VHE goes well below the MAGIC upper limits, indicating that the detection of pulsed emission from Geminga with the current generation of Cherenkov telescopes is very difficult.

Matemáticas I y Matemáticas II en Ingeniería Técnica Industrial Eléctrica y en Ingeniería Técnica Industrial Electrónica.

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Cuaderno informático para prácticas de ingeniería eléctrica.

Las prácticas de laboratorio constituyen un importante recurso didáctico en la enseñanza de las materias relacionadas con la ingeniería eléctrica. Éstas prácticas comprenden dos fases. La primera es la 'toma de datos', en ella los alumnos realizan la práctica propiamente dicha. La segunda fase es la 'elaboración de resultados', que consiste en utilizar la información y los datos recopilados a fin de indentificar los parámetros de un modelo, obtener ciertas curvas características, etc. Los ordenadores se perfilan como el recurso idóneo para llevar a cabo este tipo de tareas, ya que pueden realizar un número elevado de cálculos rutinarios en un breve lapso de tiempo y permiten mostrar los resultados en pantalla. El artículo muestra la utilidad del paquete matemático de uso general Mathcad como cuaderno informático. Mediante una serie de ejemplos se ilustran sus principales características. La utilización de ordenadores en las tareas de los alumnos permite lograr un mejor aprendizaje ya que, los hace intervenir activamente en su propio aprendizaje, y permite adaptar el estilo de enseñanza a su forma individual de aprender.

Investigación educativa sobre la formación práctica de los ingenieros industriales en los laboratorios de ingeniería energética e ingeniería eléctrica.

El trabajo se ha desarrollado en la Escuela Politécnica Superior de Burgos, donde se imparten, entre otras, las titulaciones de Ingeniería Técnica Industrial, especialidades en Mecánica y Electrónica. Los profesores implicados en su desarrollo pertenecen al Departamento de Ingeniería Electromecánica, a las Areas de Conocimiento de Máquinas y Motores Térmicos y de Ingeniería Eléctrica. También uno de los investigadores es profesor del Area de Didáctica de las Ciencias Experimentales, de la Facultad de Humanidades y Educación. Objetivos: Se han mantenido los objetivos señalados en la memoria descriptiva que se presentó en la convocatoria, es decir, desarrollo de un modelo de Trabajos Prácticos para la formación de los ingenieros que tenga en cuenta las últimas aportaciones de las teorías cognitivas sobre el aprendizaje. Plan de Trabajo: En el primer año (2000) del Proyecto se cubrieron completamente los dos primeros objetivos concretos del proyecto y, en el segundo año (2001), los objetivos tres y cuatro: Objetivo 1: Análisis de los trabajos de laboratorio desarrollados actualmente. Se han analizado guiones y cuadernos de prácticas de las asignaturas 'Termodinámica y Termotecnia' y 'Electricidad y Teoría de Circuitos' (o de asignaturas con otro nombre pero con contenidos equivalentes) de varias Escuelas de Ingenieros, estableciendo el nivel actual de exigencia en las prácticas de estas materias. Objetivo 2: Fundamentación de un modelo alternativo de trabajos de laboratorio. Se ha realizado una búsqueda bibliográfica relativa a los modos de aprendizaje en el laboratorio. La mayoría de las referencias encontradas se refieren a enseñanzas de las Ciencias Básicas (Química, Física), resultando escasísima la investigación sobre enseñanza de Ciencias de la Ingeniería y Materias Tecnológicas. Basándose en la recopilación bibliográfica realizada, se ha elaborado un modelo de aprendizaje basado en la actitud investigativa del alumno, reflejado en nueve características fundamentales. Objetivo 3: Elaboración de trabajos de laboratorio con el nuevo modelo. Mediante fichas de control que recogen las nueve características anteriores, se han analizado las prácticas actuales de ambas asignaturas que se imparten en la Escuela Politécnica Superior de Burgos. Se ha elaborado una práctica piloto en la que pone a prueba el nuevo modelo. Esta práctica, titulada 'Introducción a la Transmisión de Calor por Convección', se ha impartido, en abril y mayo de 2001, en la asignatura Introducción a la Ingeniería de Materiales, correspondiente al primer curso de la titulación de Ingeniería Técnica Industrial (Electrónica). La práctica fue impartida por tres profesores del grupo investigador y las conclusiones obtenidas de la evaluación se han presentado como resultados preliminares de la investigación en las II Jornadas de Ingeniería Termodinámica celebradas en Junio de 2001 en la Universidad Rovira i Vigill. Objetivo 4: Extensión del nuevo modelo en las prácticas de laboratorio. El análisis realizado sobre los trabajos prácticos existentes hasta ahora, así como la experiencia adquirida en la práctica piloto mencionada en el apartado anterior, ha supuesto una reorientación de la práctica de las asignaturas hacia el nuevo modelo. Se han elaborado algunos guiones nuevos correspondientes a aquellas sesiones de laboratorio donde se podía esperar una significativa mejora del aprendizaje. Estos nuevos guiones se están poniendo en práctica durante el curso 2001-2002 en dos asignaturas de Ingeniería Técnica Industrial impartidas por el Area de Conocimiento de Máquinas y Motores Térmicos. La mayor incidencia del nuevo modelo de prácticas se realiza en la asignatura Ingeniería Térmica, concretamente en las prácticas PIT01,PIT02, PIT04, Y PIT06. Actualmente, está en redacción un artículo sobre esta investigación. Documentación que se ha generado durante el proyecto: Documento 1: Práctica piloto 'Introducción a la Transmisión de Calor por Convección', de la asignatura Introducción a la Ingeniería de Materiales, primer curso de Ingeniería Técnica Industrial (Electrónica) de la Universidad de Burgos. Documento 2. Comunicación 'Nuevas técnicas de aprendizaje en el laboratorio de Ingeniería Térmica', presentada por miembros del equipo investigador de las II Jornadas de Ingeniería Termodinámica, celebradas el 7 y 8 de junio de 2001 en la Universidad Rovira i Virgili (Tarragona). Documento 3. Cuaderno de guiones de prácticas de laboratorio de la asignatura Ingeniería Térmica, segundo curso de Ingeniería Técnica Industrial (Mecánica) de la Universidad de Burgos.

Nuevas metodologías docentes en Ingeniería Eléctrica mediante la aplicación del Método de los Elementos Finitos.

El proyecto se centra en analizar los distintos fenómenos que se dan en el ámbito de la Ingeniería Eléctrica mediante una herramienta de simulación adecuada que permita al alumno la formulación clara de los problemas planteados. Se contemplan módulos teóricos que ilustren las explicaciones del profesor y programas y ejemplos de aplicación que aportan al alumno un punto de vista más real de los problemas de este área, que se contempla en su caso con una prueba objetiva de ensayos en laboratorio. Se contiene un resumen general de los conceptos fundamentales electromagnéticos, cálculos y ensayos dieléctricos, estudio de circuitos magnéticos de imanes permanentes y finalmente un análisis exhaustivo del comportamiento eléctrico y magnético de las máquinas eléctricas más comunes. En cada caso se presenta un doble estudio : Método analítico convencional y con aplicación del Método de los Elementos Finitos en los módulos de simulación 'Cosmos', con el que se han generado los materiales del texto. Se incluyen datos experimentales que ilustran los resultados obtenidos con el método de elementos finitos.

Evaluación de los instrumentos de selección de estudiantes para el ingreso en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Tesis (Maestría en Ciencias de la Administración con Especialidaden Producción y Calidad) UANL

La evaluación del desempeño docente como medio para el diseño de un programa de Formación, capacitación y desarrollo de los profesores de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Tesis (Maestría en Ciencias de la Administración con Especialidad en Relaciones Industriales) UANL

Proyecto de implantación de una materia referente a valores en la facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Tesis (Maestría en Ciencias de la Administración con Especialidad en Relaciones Industriales) UANL

Análisis de las causas de deserción en los estudios de licenciatura en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica y estrategias para su abatimiento

Tesis (Maestría en Ciencias de la Administración con Especialidad en Producción y Calidad) UANL

Análisis y prospectiva de las carreras de ingeniero en control y computación, ingeniero electricista, ingeniero mecánico e ingeniero mecánico metalúrgico de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Tesis (Maestría en Ciencias de la Administración con Especialidad en Relaciones Industriales) UANL