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Il Gruppo di Astronomia X dell’IASF di Bologna: storia e prospettive
Filippo Frontera
Meeting INAFBologna 7-9/01/2004
Composizione attuale del gruppo
1. Ricercatori IASF: – L. Amati
– N. Masetti
– M. Orlandini
– E. Palazzi
2. Incaricati di ricerca– F. Frontera (Responsabile)
– E. Pian (INAF, TS)
3. Personale Tecnico– A. Basili
– T. Franceschini
– G. Landini
– S. Silvestri
Composizione gruppo X (cont.)
3. Dottorandi– N. Auricchio (attività sperimentale)– R. Landi (attività osservativa)– E. Maiorano (attività osservativa)
Collaborazioni
• All’interno dell’IASF: con Roma, Palermo e Milano;• In ambito INAF: OA Bologna, Merate, Trieste, Teramo,
Roma, Catania;• In ambito Universitario: Ferrara, Bologna, Milano,
Como, Roma, Perugia;• In ambito internazionale: ESA/SSD, NASA/GSFC,
NASA/MSFC, University of Amsterdam, Astron. Obs. Copenhagen, Università Tuebingen, Max Planck Munich, etc.
Gli albori
• Il gruppo X è l’erede del gruppo originario di astronomia X nato negli anni ’60 (BORISPA) che, sviluppatosi, ha portato alla costituzione del Laboratorio TESRE, da cui l’Istituto TESRE.
• Caratteristica essenziale del Gruppo: sperimentale ma con chiare motivazioni scientifiche.
• Principali progetti anni ’60-’70:a) Esperimento di astronomia X (20-200 keV) a bordo di OSO-6 della NASA;b) Esperimenti su razzo per studio fondo X primario;c) Esperimenti di astronomia X (20-200 keV) da pallone lanciati da varie basi (francesi, americane, Trapani);d) Esperimento di astronomia X in volo transatlantico: primo studio dell’effetto latitudine in raggi X, scoperta della Seyfert 1 MCG 8-11-11 ad alta energia, ecc.
Gli anni ’80 del ‘gruppo X’
• Progetti principali:a. Esperimento di grande area “X grande” (20-200 keV) lanciato con successo nel 1980 e 1981 da Palestine (TX, USA) e nel 1982 da Trapani Milo.b. Sviluppo della tecnica di rivelazione phoswich e sua ottimizzazione per minimizzare fondo strumentale di esperimenti X e per la ricostruzione ottimale degli spettri.c. Esperimento LAPEX per pallone basato su tecnica phoswich.d. Tra i maggiori proponenti della missione SAX: PI-ship dello strumento di alta energia PDS (Phoswich Detection System) e del GRBM (Gamma Ray Burst Monitor).
Anni ’90: tra gli artefici del successo di BeppoSAX sui GRBs
• Grazie al GRBM e alle WFC, localizzazione immediata e precisa dei GRBs e quindi scoperta dell’afterglow X con BSAX e soluzione del mistero della distanza delle sorgenti dei GRBs;
• Premio B. Rossi 1998• Le scoperte sui GRBs con BSAX
classificate da Science tra le top ten del 1997, 1998 e 1999.
• Co-PIs (2/8) delle TOO sui GRB con BeppoSAX NFIs;
• Dal 1997 PI-ship, insieme al gruppo di Amsterdam (J. van Paradjis) del programma di TOO ottiche di GRBs rivelati con BSAX con i telescopi ESO (La Silla) (e.g, scoperta della SN associata a GRB980425).
• Premio UE Cartesio 2002
GRB970228
Prompt emission WFC/GRBM
Attività di supporto per operazioni scientifiche BeppoSAX
• Software specifico per l’analisi dati SAX/PDS;• Monitoraggio continuo della funzionalità, stabilità e
prestazioni del PDS e GRBM;• Sviluppo dell’ambiente software XAS per l’analisi dati
SAX (collaborazione con IASF Mi);• Codice Monte Carlo per determinare la matrice di
risposta del GRBM: fondamentale per ricavare i risultati scientifici sull’emissione prompt dei GRB.
Elementi trainanti del gruppo
1. Motivazioni scientifiche chiare, alla base di tutti gli esperimenti passati o dei progetti futuri;
2. Rigore nella ricerca (sia sperimentale che osservativa);
3. Eccellenza negli esperimenti, grazie anche alla grande competenza del personale tecnico del gruppo: e.g., il PDS è l’esperimento di alta energia (15-300 keV) più sensibile tra quelli volati finora su satellite;
4. Rigore nell’analisi dati, con estrazione della massima informazione dai risultati delle osservazioni (esempio: sviluppo di tecniche di analisi temporale successivamente disponibili nel pacchetto XRONOS).
Attività in corso
• Partecipazione al telescopio REM (talk N. Masetti)• Partecipazione al progetto di R&D “Sviluppo di ottiche
focalizzanti per raggi X di alta energia con cristalli a mosaico” (collaborazione con UNIFE);
• Prosecuzione studio di Oggetti Compatti (dati d’archivio BSAX, dati INTEGRAL) (talk M. Orlandini);
• Prosecuzione studio GRBs (dati d’archivio BSAX, TOO ottiche in ambito collaborazione italiana INAF e in ambito collaborazione GRACE) (talk L. Amati);
• Partecipazione a progetto voluto da ASI: Modellistica AAE (capitolo GRBs).
Il futuro: i progetti e le incertezze
• Partecipazione a missione LOBSTER-ISS (PI G. Fraser, Leicester Univ.) per studio dei primi istanti GRBs in 0.1-300 keV (complementare a SWIFT); incerto l’appoggio ASI (proposta all’ASI pending)
• Partecipazione a missione HXMT (invito da Accademia delle Scienze Cinesi) per survey del cielo al livello di flusso di circa 0.1 mCrab @ 100 keV (Spin-off SAX/PDS). Incerto atteggiamento ASI (proposta all’ASI pending).
Rischi dell’incertezza presente
• Perdita del know-how acquisito in tanti anni di esperienza;
• mancato ricambio personale tecnico con trasferimento delle competenze (blocco turnover);
• Incertezza sui fondi acquisibili: impedisce una programmazione a medio e lungo termine;
• Mancanza di stimoli per le nuove leve ad occuparsi di queste tematiche se non c’è prospettiva (problema dell’invecchiamento).