5° International Fermi Symposium

The two Fermi instruments have been surveying the high-energy sky since August 2008. The Large Area Telescope (LAT) has discovered more than a thousand new sources and many new source classes, bringing the importance of gamma-ray astrophysics to an ever-broadening community.

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The X-ray Universe

The XMM-Newton Science Operations Centre is organising a major astrophysical symposium from Monday 16th to Thursday 19th of June 2014 in Dublin, Ireland. The symposium is the fourth international meeting in the series “The X-ray Universe”. The intention is to gather a general collection of research in high energy astrophysics. The symposium will provide a showcase for results, discoveries and expectations from current and future X-ray missions.

Locating Astrophysical Transients

New generation wide-field instruments, especially SKA pathfinders in the radio regime, will detect a huge number of transient sources that can be followed-up by very long baseline interferometry (VLBI) at the highest possible angular resolution. Finding and localization of these, as well as discussing the science case and realization of high resolution observations in multi-wavelength transient projects, is the main focus of the workshop. The science topics covered will be Galactic neutron stars (pulsars) and black holes, gamma-ray binaries, unidentified TeV sources, novae, supernovae, GRB, tidal disruption events and astrophysical sources of gravitational waves. The instruments and techniques to be introduced are the European VLBI Network (EVN), real-time e-VLBI, WSRT Apertif, SKA pathfinders (e-Merlin/LOFAR/ASKAP/MeerkAT/MWA/LWA) as well as transient facilities and programmes in the other parts of the electromagnetic spectrum.

Our main aims are to have both students and experienced researchers, from both the wide-field and the VLBI communities: 1) learn practical hands-on methods from each other’s fields in “school” fashion, 2) form the new collaborations needed to make this new connection of fields a success. Furthermore, by offering a scientific program of excellent confirmed speakers from across the electromagnetic and gravity-wave spectrum, we, introduce VLBI to a wider, non-radio astronomy transient community. We expect to strengthen the scientific case for a long-baseline configuration SKA as well.

Stella Novae: Past and Future Decades

Stella Novae: Past and Future Decades – This conference will bring together experts and young scientists in the research field of novae. Since the last conference on novae in 2002 new developments in nova research have emerged.

L’isotopo più importante per l’origine della vita

E’ a tutti noto che sin dalla sua nascita, l’Universo si sta espandendo e continua ad evolversi formando strutture sempre più complesse a partire dalle particelle elementari. Oggi, un gruppo di fisici teorici hanno ottenuto nuovi indizi in merito ad una reazione nucleare che risulta di fondamentale importanza per l’origine della vita come noi la conosciamo.

Noto come processo 3-alpha, questa reazione nucleare è responsabile dell’abbondanza dell’elemento carbonio presente nell’Universo. Per diversi anni, il meccanismo fisico mediante il quale le stelle emettono luce è stato compreso attraverso un processo a due fasi. Di recente, alcuni fisici hanno rivisto questo processo per analizzare il meccanismo più da vicino dietro il quale si cela la presenza dell’isotopo più importante per la vita: il carbonio-12. In particolare, gli scienziati si sono trovati ad affrontare un problema relativo al tasso di produzione del carbonio-12 a basse temperature. I calcoli che sono stati ottenuti in precedenza dal gruppo di ricercatori guidato da Kazuyuki Ogata, un professore di fisica nucleare della Kyushu University in Fukuoka nel Giappone, indicano che le stelle evolvono così rapidamente che non riescono a raggiungere la fase di gigante rossa. Ma questo, di fatto, non è vero in quanto lo spazio è pieno di numerosissime stelle che si trovano in questa fase avanzata dell’evoluzione stellare. Dunque c’è un problema probabilmente associato ai metodi utilizzati. Sappiamo che il carbonio è il quarto elemento più abbondante nell’Universo e l’isotopo carbonio-12 è la sua forma più comune. Caratterizzato da 6 protoni e 6 neutroni, questo nucleo molto semplice rappresenta la base di tutta la vita, almeno come noi la conosciamo. Tuttavia, i processi che determinano la formazione di questo isotopo e la sua abbondanza non sono così semplici. Di fatto, una frazione di secondo dopo il Big Bang, i quark e i gluoni si unirono per formare protoni e neutroni. Appena tre minuti più tardi, apparvero i primi nuclei di idrogeno e di elio. Ma deve passare almeno un milione di anni prima che gli elettroni formino atomi neutri e circa duecento milioni di anni affinchè appaiano le prime stelle. All’interno del calderone stellare, i protoni iniziarono a combinarsi in nuclei di elio attraverso una sequenza di reazioni nucleari. Dopo, però, tali processi nucleari ebbero un periodo di arresto. Ad esempio, se aggiungiamo un singolo protone all’atomo di elio, otteniamo litio-5, un isotopo che non esiste in natura. Se due nuclei di elio fondono, si ottiene berillio-8, un altro nucleo che non esiste in accordo alle leggi della fisica nucleare. Chiaramente, le stelle continuarono la loro evoluzione, creando tutti gli elementi possibili che vediamo oggi. Ma allora la domanda è: come è possibile? Questo puzzle ha tenuto impegnati gli scienziati per diversi anni perché se non siamo in grado di spiegare l’abbondanza di carbonio-12, diventa quasi impossibile spiegare come si sia formato l’Universo. La risposta deriva dalla reazione 3-alpha che coinvolge tre nuclei di elio. Nonostante il berillio-8 decada dopo qualche nanosecondo, nel caso in cui la stella sia abbastanza calda, una terza particella alpha si fonde con questo isotopo. E dato che l’energia di un nucleo di berillio-8 sommata all’energia di una particella alpha è quasi equivalente a quella dell’isotopo di carbonio-12, si crea una risonanza del processo nucleare che causa un incremento al tasso di produzione del carbonio-12. Tuttavia, c’è un altro modo per cui le stelle sono in grado di produrre carbonio-12. A basse temperature, quando l’energia non è ancora sufficiente per dar luogo al processo di risonanza, l’isotopo carbonio-12 può essere prodotto attraverso la fusione simultanea di tre particelle alpha. Il gruppo di Kyushu è stato così in grado di ottenere previsioni teoriche più adeguate del tasso di produzione del carbonio-12 che sono in accordo con i modelli precedenti nel caso di temperature elevate. A temperature più basse, i loro risultati suggeriscono un incremento del tasso di produzione del carbonio-12 pari a circa 10 trilioni di volte maggiore rispetto alle stime precedenti. Insomma, i nuovi calcoli permettono ancora l’esistenza delle stelle giganti che sono quindi salve. Ora si spera che in futuro queste previsioni possano fornire nuovi scenari che riguardano alcuni problemi astrofisici ancora irrisolti e che riguardano le stelle novae e le supernovae.

ArXiv: Low-Temperature Triple-Alpha Rate in a Full Three-Body Nuclear Model