An INTEGRAL view of the high-energy sky (the first 10 years)

The 9th INTEGRAL workshop “An INTEGRAL view of the high-energy sky (the first 10 years)” will take place from 15 to 19 October 2012 in Paris, Bibliothèque Nationale de France (Bibliothèque François Mitterrand). The workshop will be sponsored by ESA, CNES and other French and European Institutions. During this week, and in particular on 17 October 2012, we will celebrate the 10th anniversary of the launch of the INTEGRAL mission. 

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X-ray Astronomy: towards the next 50 years!

This year we celebrate the 50th anniversary of the discovery of SCO X-1, the first extrasolar X-ray source, together with the first measure of the X-ray background by Giacconi, Gursky, Paolini, and Rossi. To mark this occasion, the Astronomical Observatory of Brera and the Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica of INAF are organizing the conference “X-ray Astronomy: towards the next 50 years!”. The conference will be held in Milan, where Riccardo Giacconi got his first degree in Physics, at the Museum of Science and Technology from Oct 1st to Oct 5th, 2012. The meeting aims at providing an overall review of today’s X-ray astronomy, focusing on the most challenging open problems and stimulating future perspectives. 

Raggi-gamma dal centro galattico: evidenza di materia scura?

L’emissione di alta energia proveniente dal centro della Via Lattea potrebbe essere consistente con l’intrigante possibilità che le particelle di materia scura stiano annichilando nello spazio producendo raggi-gamma.

E’ quanto emerge da uno studio condotto da Kevork Abazajian e da Manoj Kaplinghat del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università della California a Irvine i quali affermano che i risultati sono statisticamente significativi. Gli studiosi hanno analizzato una serie di dati raccolti tra il 2008 e il 2012 dal satellite Fermi Gamma-ray Space Telescope trovando un eccesso di raggi-gamma provenienti dal centro galattico rispetto a quanto previsto dai precedenti modelli. “E’ la prima volta che questa nuova sorgente di alta energia viene osservata non solo ma la forma del suo spettro di emissione sembra essere consistente con gli attuali modelli che prevedono la presenza di materia scura”  spiega Abazajian. “Le prossime osservazioni di regioni di spazio con una minore emissione di radiazione, come le galassie nane, ci permetteranno di determinare in maniera definitiva se abbiamo a che fare con la materia scura”. Nonostante l’interpretazione dei dati pare essere consistente con i modelli che si basano sulle WIMPs, cioè le particelle che sono maggiormente candidate per costituire la materia scura, i raggi-gamma potrebbero essere associati a fotoni energetici emessi dalle pulsar o ancora si potrebbe trattare di particelle energetiche che interagiscono con il gas intergalattico che si trova distribuito nelle regioni centrali della Via Lattea.

ArXiv: Detection of a Gamma-Ray Source in the Galactic Center Consistent with Extended Emission from Dark Matter Annihilation and Concentrated Astrophysical Emission

IAU 291: Neutron Stars and Pulsars: Challenges and Opportunities after 80 years

IAU Symposium 291 will be held on 20 – 24 August, 2012, in association with the 28th IAU General Assembly in Beijing. Pulsar research covers a wide range of astrophysics. It has advanced rapidly in the last few years with many exciting discoveries at radio, X-ray and gamma-ray wavelengths and significant progress in our theoretical understanding of the pulsar phenomenon. This Symposium aims to highlight these recent developments in a broad overview of the current state of pulsar research. 

Un ‘mostro’ stellare con una ‘doppia personalità’

Grazie ad una serie di osservazioni condotte dallo spazio utilizzando telescopi nella banda dei raggi-X, è stato possibile identificare il secondo membro di una classe di stelle collassate. Gli scienziati stanno ora cercando di capire se si tratta di una pulsar o di una magnetar.

La magnetar è un tipo di stella di neutroni, il nucleo collassato di una stella di grande massa che esplode formando una supernova una volta che ha esaurito il proprio combustibile nucleare. Questa classe di stelle è caratterizzata da una luminosità estrema, da una elevata emissione di raggi-X e dai più forti campi magnetici noti nell’Universo. La pulsar, invece, è sempre una stella di neutroni che ruota rapidamente emettendo impulsi sottoforma di onde radio ed è dotata di campi magnetici molto meno intensi rispetto a quelli presenti nelle magnetar. La stella recentemente identificata appare come un ibrido tra le due precedenti classi di stelle: in altre parole, lo ‘scheletro’ stellare in rotazione sembra una pulsar che allo stesso tempo nasconde un intenso campo magnetico tipico di una magnetar. Inoltre, il campo magnetico interno è molte volte più intenso rispetto a quello più esterno e ciò la rende come la prima stella della classe “magnetar con campi magnetico meno intensi”. Si conoscono altri due esempi appartenenti a questa classe: la prima venne scoperta nel 2010 e la seconda nel 2011 grazie ad una breve ed intensa emissione di raggi-X (burst) che furono registrati dal satellite Swift. Nel nostro caso, i satelliti Rossi X-Ray Timing Explorer, Chandra X-ray Observatory, XMM-Newton e il Japan’s Suzaku satellite, con l’aiuto del Gran Telescopio Canarias e del Green Bank Telescope, sono stati allertati per monitorare l’attività stellare fino allo scorso mese di Aprile quando l’emissione dei raggi-X ha cominciato ad indebolirsi. La scoperta di un secondo membro appartenente ad una rara classe di stelle rafforza l’idea che il comportamento tipico di una magnetar possa essere molto più comune di quanto ipotizzato nel passato.

[Press release: A magnetic monster’s dual personality]

Nuove sorprese dalla ‘tranquilla’ Crab Nebula

L’immagine della nebulosa del Granchio fotografata dal telescopio spaziale Hubble si estende per circa 12 mila anni-luce. Il resto di supernova è situato a circa 6.500 anni-luce dalla Terra nella costellazione del Toro.
Credit: NASA/ESA/ASU/J. Hester

Le immagini composite della nebulosa del Granchio realizzate con vari telescopi spaziali hanno sorpreso gli astronomi per il fatto che sono state rivelate alcune variazioni di luminosità nella banda dei raggi-X. Infatti, fino a qualche tempo fa, si credeva che tra i corpi celesti che emettono radiazione di alta energia la nebulosa del Granchio fosse quella, diciamo, più “tranquilla” al punto che la sua luminosità veniva utilizzata per calibrare nuovi strumenti di osservazione.

“Per circa 40 anni, quasi tutti gli astronomi hanno considerato la Crab nebula una candela standard” dichiara Colleen Wilson-Hodge, una astrofisica della NASA presso il Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, che ha presentato i risultati al 217° meeting dell’American Astronomical Society di Seattle. “Oggi stiamo osservando come stanno ‘scintillando’, per così dire, le nostre candele standard“. Nel cuore della nebulosa, esplosa nel 1054, giace il resto dell’esplosione della stella, una stella di neutroni super densa che ruota 30 volte al secondo. Si ritiene, infatti, che tutta l’emissione di alta energia sia dovuta ai processi fisici che sono associati alla rapida rotazione della stella di neutroni.

IGR J11014, la pulsar che si sposta più velocemente?

Grazie ad una serie di osservazioni condotte con il telescopio spaziale Chandra, il satellite XMM-Newton e il radiotelescopio Parkes, un gruppo di ricercatori hanno trovato una forte evidenza di quella che potrebbe essere considerata la pulsar che si sposta più velocemente nello spazio.

L’immagine grande mostra i dati di XMM-Newton del resto di supernova che sono stati combinati con quelli nell’infrarosso e nell’ottico (colorati in rosso, verde e blu che però appare bianco). L’immagine ottenuta con Chandra, di color verde brillante, mostra una emissione ai raggi-X a forma di “cometa” che si estende ben al di là del bordo che delimita il resto di supernova. I ricercatori ritengono che l’oggetto in questione sia una stella di neutroni che sta viaggiando ad una velocità di circa 9 milioni di chilometri all’ora rendendola perciò, qualora i dati saranno confermati, la pulsar più veloce mai osservata.

ArXiv: IS IGR J11014–6103 A PULSAR WITH THE HIGHEST KNOWN KICK VELOCITY?

Le pulsar come orologi cosmici per la ricerca di onde gravitazionali

Come facciamo a rivelare le increspature nello spaziotempo? Avremmo bisogno di centinaia di orologi ad alta precisione distribuiti nella Galassia e per fare questo il telescopio per raggi-gamma Fermi ha permesso agli astronomi di trovarle con un metodo tutto nuovo. Gli orologi in questione sono in realtà le pulsar, stelle di neutroni ultradense, compatte e super veloci che hanno un periodo di rotazione dell’ordine dei millisecondi.

Grazie ai loro potenti campi magnetici, le pulsar emettono la radiazione lungo dei beamaltamente focalizzati che ricordano la luce emessa dai fari. Ad ogni rotazione della pulsar corrisponde un impulso di radiazione che risulta abbastanza stabile e viene utilizzano come “orologio standard”. Gli astronomi misurano le più piccole variazioni nel periodo delle pulsar che possono essere collegate ad una distorsione dello spaziotempo in prossimità della stella durante il passaggio di un’onda gravitazionale. Ma c’è un problema perché per ottenere una misura attendibile occorrono centinaia di millisecond pulsar e finora la loro ricerca è risultata alquanto complicata. “Attualmente si conoscono meno dell’un percento di millisecond pulsar nella Via Lattea” dice Scott Ransom del National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Ma le osservazioni realizzate con il telescopio spaziale Fermi hanno decisamente cambiato il metodo di ricerca di questa particolare classe di stelle. Il telescopio Fermi ha di fatto identificato centinaia di sorgenti di raggi-gamma nella Via Lattea che sono principalmente associate aoggetti esotici e tra questi appunto le millisecond pulsar. Questo ha permesso ai radioastronomi di identificare 17 millisecond pulsar in tre mesi quando invece altri metodi richiedevano almeno 10-15 anni di osservazioni.

Dunque ad oggi gli astronomi hanno in mano un insieme sufficiente di “orologi cosmici” per mezzo dei quali la ricerca di onde gravitazionali comincia ad essere più convincente e, grazie al telescopio Fermi, la probabilità di rivelare eventuali ondulazioni del campo gravitazionale diventa sempre più importante.