INTRODUZIONE
L’astronomia dei raggi X e gamma esplora i fenomeni più energetici che si verificano in natura, grazie ai quali si possono affrontare le domande fondamentali della fisica e dell’astrofisica.
Nel 2002, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha lanciato nello Spazio il satellite per astronomia gamma INTEGRAL (International Gamma-ray Astrophysics Laboratory). A bordo si trovano due strumenti principali per i raggi gamma (lo spettrometro SPI e l’imager IBIS), due monitor a raggi X (JEM-X) e una camera ottica (OMC).
Gli strumenti ad alta energia, con il loro grande campo di vista (~100 gradi quadri), permettono di ottenere osservazioni lunghe e ininterrotte di ampie zone del cielo. Questa peculiarità, insieme alla capacità di osservare in un ampio intervallo di energia dai 3 keV ai 10 MeV, rende INTEGRAL la missione ideale per esplorare il cielo alle alte energie in tutte le sue sfaccettature: dalla morfologia dell’emissione persistente e diffusa a 511 keV nella nostra Galassia, alla scoperta di nuove classi di sorgenti puntiformi (ha scoperto circa 700 sorgenti nuove e triplicato il numero di binarie X di grande massa note), passando attraverso la ricerca di lampi gamma – le controparti elettromagnetiche delle onde gravitazionali.
INTEGRAL ha un fondamentale ruolo di collegamento fra i raggi X ‘molli’ (sotto i 10 keV, esplorati da missioni come XMM-Newton, Chandra, ecc) e i raggi gamma ad alta energia (MeV-GeV, e.g. con Fermi) e osservatori TeV a terra (e.g., MAGIC, HESS, e CTA).
INTEGRAL@IASF MILANO
Nel corso degli anni, lo IASF-Milano ha svolto un importante ruolo nella missione INTEGRAL, dalle fasi iniziali di progettazione, alla costruzione, calibrazione e sfruttamento scientifico dei dati che prosegue tuttora. Segnaliamo in particolare la responsabilità della partecipazione italiana all’INTEGRAL Science Data Centre, ISDC.
L’ISDC è un consorzio di istituti europei con sede presso l’Osservatorio di Ginevra; è responsabile dello sviluppo del software per l’analisi dati, dell’archiviazione e distribuzione dei dati scientifici, del monitoraggio del funzionamento degli strumenti e dell’analisi di quick-look per la scoperta di eventi meritevoli di follow-up. I principali contributi dello IASF Milano all’ISDC sono:
- Responsabilità dell’INTEGRAL Burst Alert System, IBAS
(sviluppo, integrazione, testing, utilizzo, mantenimento, distribuzione)
IBAS ha la funzione di monitorare in maniera continua e automatica i dati inviati a terra dal satellite per rivelare e localizzare i lampi gamma. Grazie ad IBAS, INTEGRAL è stato il primo satellite a fornire localizzazioni accurate (con precisione di 2-3 minuti d’arco) in tempo reale, permettendo osservazioni di follow-up rapide alla comunità scientifica. - Responsabilità del simulatore di INTEGRAL, Observation SIMulator – OSIM
(sviluppo, integrazione, testing, utilizzo, documentazione e distribuzione)
OSIM è un pacchetto software che simula le osservazioni di INTEGRAL generando dati molto simili alla realtà, sia dal punto di vista scientifico che di formato. Lo scopo, prima del lancio del satellite, era duplice: fornire dei set di dati per la validazione del software di analisi scientifica e permettere alla comunità internazionale di familiarizzare con i dati. - Partecipazione alle attività legate all’Offline Scientific Analysis (OSA) per l’imager IBIS
(validazione scientifica, testing, documentazione, user support)
OSA è il pacchetto software che permette di fare l’analisi scientifica di tutti gli strumenti a bordo di INTEGRAL. - Progettazione e sviluppo del software per il l Pre-Processing dei dati INTEGRAL, PP
(sviluppo, testing, mantenimento)
Il PP è uno dei sottosistemi più importanti dell’ISDC. Fin dal giorno del lancio, processa in maniera continua e in tempo reale la telemetria grezza proveniente dal satellite (dati scientifici e di housekeeping); prepara il primo livello di dati dell’ISDC (formato FITS), il punto di partenza per tutta l’analisi seguente.
Inoltre lo IASF-Milano ha partecipato al Plastic Scintillator AntiCoincidence Subassembly (PSAC) di SPI che riduce il contributo del fondo strumentale emesso dai sistemi passivi (con responsabilitià di co-investigator) e alle calibrazioni dell’imager IBIS (con la responsabilità di program manager).
Uno dei progetti principali su INTEGRAL presso lo IASF-Milano è stato il mantenimento di un archivio con l’analisi dei dati pubblici di IBIS/ISGRI e dei monitor X (JEM-X) (ANITA: INTEGRAL@IASF-Mi), lavoro che ha portato a diversi approfondimenti scientifici e stage con studenti.
PER APPROFONDIRE
INTEGRAL@ESA 1
INTEGRAL@ESA 2
ISDC
INTEGRAL SCHEDULE
IBAS: INTEGRAL BURST ALERT SYSTEM
ANITA: INTEGRAL@IASF-Mi