I Gamma-ray burst sono lampi brillanti di fotoni di alta energia che avvengono a posizioni casuali nel cielo con una frequenza di ~2 eventi al giorno. Essi vengono divisi in due famiglie sulla base della durata dell’impulso: i corti (che durano meno di 2 s) e i lunghi. I GRB lunghi sono dovuti alla morte di una stella massiccia e sono rivelati anche a alto redshift. I corti sono legati alla coalescenza di due stelle di neutroni e connesse all’emissione di onde gravitazionali.

GRB con INTEGRAL/IBAS. Il coinvolgimento del nostro istituto nel campo di ricerca sui GRB e’ iniziato con la relizzazione del Burst Alert System (IBAS) di INTEGRAL e e’ tutt’ora attivo nello studio dell’afterglow dei GRB con XMM-Newton and Swift. IBAS e’ stato sviluppato sotto la responsabilita’ dello IASF-Milano come parte del contributo italiano all’INTEGRAL Science Data Center (ISDC). IBAS e’ un software atto a rivelare e localizzare i GRB individuati da INTEGRAL quasi in tempo reale. In particolare, i GRB nel campo di vista di IBIS possono essere localizzati con una incertezza di 2 arcmin e la loro posizione viene distribuita alla comunita’ in pochi secondi. IBAS e’ diventato operativo subito dopo il lancio di INTEGRAL alla fine del 2002 e permette una localizzazione rapida e accurata di circa un GRB al mese. Gli scienziati allo IASF sono resoponsabili del mantenimento e delle operazioni di IBAS in collaborazione con l’ISDC, e dell’analisi interativa preliminare a seguito della diffusione automatica dell’allerta per validare la natura astrofisica dell’evento, derivare informazioni piu’ dettagliate dai dati e distribuire la GCN. A parte studiare l’emissione prompt dei GRB con i dati ottenuti da INTEGRAL siamo attivi anche nell’osservazione dell’emissione di afteglow, in particolare sfruttando le nostre competenze con lo strumento EPIC di XMM-Netwon, ma anche usando i dati di Swift.

Follow-up di eventi GW. L’osservazione di GW170817/GRB170817A ha dato il via alla cosi’ detta era multi-messaggero, dove le informazioni congiunte ottenute da onde gravitazionali e da radiazione elettromagnetica concorrono a comporre una visione completa di un fenomeno astrofisico. Scienziati nel nostro istituto prendono parte alle campagne di ricerca della controparte elettromagnetica di eventi di GW sia con l’utilizzo di satelliti nello spazio (INTEGRAL, Agile, Fermi) che con telescopi da Terra attraverso le collaboarazioni GRAWITA e ENGRAVE.

Studi statistici di popolazione. Lo studio dei GRB come popolazione richiede l’uso di campioni completi di questi eventi. In questi anni stiamo studiando le proprieta’ nel sistema di riferimento solidale con le sorgenti di sotto-campioni ben selezionati e completi di GRB lunghi e corti rivelati con Swift. Per la prima volta, i nostri campioni permettono di studiare in maniera non biassata le proprieta’ di queste due famiglie di GRB e la loro evoluzione con il tempo cosmico. Questi campioni rappresentano anche un test fondamentale per i modelli di sintesi di popolazione, necessari fare predizioni per future missioni dedicate ai GRB. In particolare, il nostro gruppo si occupa di calcolare il tasso di GRB che verranno rivelati dagli strumenti (SXI e XGIS) a bordo del satellite THESEUS.

Galassie che ospitano GRB lunghi. Stiamo studiano un campione completo di galassie che hanno ospitato un GRB lungo. Dal paragone delle proprieta’ statistiche di tali galassie, p.e. massa in stelle, tasso di formazione stellare, metallicita’, con quelle di campioni di galassie in formazione stellare di campo ottenute con survey dedicate, sara’ possibile capire meglio dove i GRB si formano piu’ efficientemente e sara’ possibile avere informazioni circa la natura dei progenitori dei GRB lunghi.

Studio della polvere nella nostra Galassia attraverso gli afterglow dei GRB. Una linea di ricerca del nostro istituto consiste nello studio degli anelli di scattering nei raggi X osservati attorno ai GRB,. Questi anelli sono prodotti dalla polvere nella nostra Galassia e permettono di calcolare in maniera accurata la distanza della nube di povere. In alcuni casi da questo tipo di osservazioni e’ anche possibile avere informazioni sulla emissione prompt del GRB nei raggi X molli. In questi anni abbiamo sviluppato un metodo per ottimizzare l’osservazione e lo studio di questi deboli anelli di scattering in espansione.



Pagina gestita da Ruben Salvaterra Ultima modifica: 9-4-2019