Galassie a "sorpresa" !!!

Doppia sorpresa per noi... visto che tra i ricercatori che hanno fatto la scoperta troviamo anche il nostro Luigi Foschini!!! Complimentoni Luigi!!!




Comunicato INAF del 29/05/2009

Il satellite Fermi scopre raggi gamma emessi da un nuovo tipo di sorgente cosmica



Il satellite Fermi, di NASA, ha rilevato l’emissione di raggi gamma da un nucleo galattico attivo che, per quanto finora noto, non avrebbe avuto le caratteristiche per produrli. La scoperta è stata realizzata da un team internazionale di scienziati, tra cui vari ricercatori dell’INAF, utilizzando lo strumento LAT, montato a bordo di Fermi. LAT, Large Area Telescope, è stato realizzato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, INFN, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana. I risultati della scoperta sono in corso di pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal e una versione preliminare dell’articolo è già disponibile su Web.


“Fino a oggi, era nota l’esistenza di due soli tipi di nuclei galattici attivi (AGN) che emettono raggi gamma di alta energia, cioè oltre 100 MeV: i blazar e le radiogalassie, entrambi caratterizzati dalla presenza di un getto in movimento a velocità prossime a quella della luce” commenta Luigi Foschini, dell’Osservatorio Astronomico INAF di Brera, che ha effettuato la scoperta. “Con Fermi abbiamo rivelato l’emissione di raggi gamma anche da un terzo tipo di AGN, chiamato "radio-loud narrow-line Seyfert 1". Queste sorgenti sono già note per essere prive di getti, ma ora l'osservazione con lo strumento LAT di raggi gamma da una di queste sorgenti, il quasar PMN J0948+0022, ci segnala il contrario”.

Nei nuclei galattici attivi sono proprio i getti di particelle che viaggiano a velocità prossime a quelle della luce, detti “relativistici”, a produrre i raggi gamma che vengono registrati all’orbita terrestre. Essi vengono generati dall’urto fra elettroni molto veloci in allontanamento dal buco nero supermassiccio ospitato dall’AGN con i fotoni dell’ambiente ad esso circostante. Queste interazioni trasferiscono energia dagli elettroni ai fotoni che, via via, possono raggiungere energie fino a quelle dei raggi gamma.

La scoperta dell’emissione di raggi gamma dal quasar PMN J0948 apre nuovi ed affascinanti interrogativi per gli astrofisici, che saranno ora impegnati a capire come si inserisce questa nuova classe di oggetti celesti nello scenario proposto dalle attuali teorie sui blazar e le radiogalassie e quali sono i meccanismi che regolano la loro evoluzione.




Il quasar PMN J0948+0022 (al centro dell’immagine) osservato dallo strumento LAT, Large Area Telescope, a bordo del satellite Fermi. L’immagine è stata ottenuta registrando i raggi gamma con energia oltre 200 MeV emessi dal corpo celeste nell'arco di 5 mesi, dall'agosto al dicembre 2008
(Cortesia NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)



Per cercare di comprendere più a fondo la natura di PMN J0948, il team di scienziati della Collaborazione Fermi/LAT è di nuovo all'opera: sta infatti analizzando la grande mole di dati in costante arrivo dallo strumento LAT per individuare nuclei galattici attivi con caratteristiche analoghe a quello appena scoperto. Ma non solo. “Abbiamo organizzato una campagna di monitoraggio dettagliato di PMN J0948, iniziata lo scorso 26 marzo e che terminerà a fine giugno” prosegue Foschini. “Da questi dati raccolti in circa 3 mesi di osservazioni con strumenti e installazioni che coprono tutto lo spettro elettromagnetico, speriamo di raccogliere qualche informazione fondamentale per comprendere meglio la natura di questa nuova sorgente. Dalle analisi preliminari dei dati si vedono già cose molto interessanti, ma questa è un'altra storia che sarà "narrata" in un prossimo articolo...”



Gli altri scienziati INAF che hanno partecipato al lavoro che verrà pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal sono : Patrizia Caraveo (IASF-Milano), Gabriele Ghisellini (Osservatorio Astronomico di Brera), Marcello Giroletti (IRA Bologna), Laura Maraschi, Gianpiero Tagliaferri e Fabrizio Tavecchio (Osservatorio Astronomico di Brera).

Per informazioni: Luigi Foschini, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera,
tel. 039 59 71 058, cell. 333 46 29 648, e-mail luigi.foschini@brera.inaf.it

Questo comunicato INAF esce allo stesso tempo della press release di NASA



La versione preliminare dell'articolo sulla scoperta dell'emissione di raggi gamma dal quasar PMN J0948+0022 è disponibile a questo indirizzo

IL LAMPO registrato da Swift - L'oggetto più lontano mai osservato?!

Come segnalatoci tempestivamente pochi giorni fa dall'amico Luigi Foschini (che ora guarda caso si è trasferito all'Osservatorio di Brera in pianta stabile...), lo scorso 23 aprile il satellite SWIFT, “il rondone”, ha colto un improvviso Lampo di Raggi Gamma, con lo speciale strumento di bordo sviluppato per questo scopo, il BAT, Burst Alert Telescope.

Oggi la stampa ha dato notizia tramite i TG nazionali cercando di fare i propri "resoconti" e quindi cerchiamo anche noi di arginare le eventuali inesattezze ricostruendo, nei limiti del possibile una cronaca dell'evento. Luigi, che attualmente è impegnato e non può offrirci un contributo diretto, ovviamente interverrà appena gli sarà possibile per correggere o confermare quanto abbiamo ricostruito attraverso le informazioni reperite in rete e reputate più corrette ed attendibili.

Il Lampo Gamma dura parecchio (facendo le dovute comparazioni in ambito astronomico!), almeno 10 secondi.

E' indice di un evento cosmico probabilmente catastrofico ed estremamente energetico: si è calcolato, a seguire, che in quei 10 secondi sia stata emessa 100 volte più energia di quanto il Sole faccia nella sua intera esistenza stimata in 9 miliardi di anni!

Grazie a questa prima segnalazione di Swift si riesce a ripuntare immediatamente gli altri telescopi di bordo verso la zona in cui è appena terminato il Lampo Gamma.

Vengono immediatamente attivati per l'osservazione il telescopio capace di catturare i raggi X (XRT), realizzato in parte dall'Osservatorio di Brera-Milano dell’INAF, ed un secondo che osserva la radiazione visibile ed ultravioletta in quanto, ad un Lampo di Raggi Gamma segue, quasi subito, una forte emissione di raggi X ed una controparte nell’ottico, fenomeno noto come “afterglow”.

In questo modo si è potuto localizzare con precisione dove, nel cielo, era avvenuto il Lampo e il satellite Swift chiama a raccolta immediata i telescopi disponibili a Terra perché continuino senza esitazioni, l’osservazione nelle lunghezze d’onda della luce visibile.

Al momento dello scoppio del lampo, i soli telescopi che potevano essere puntati verso quella zona di cielo erano quelli del Nord America e delle Hawaii essendo in condizioni di buio notturno. Purtroppo riescono solo a rivelare una debole sorgente visibile nell’infrarosso, possibile indizio che la sorgente osservata è veramente molto, molto lontana.

Dopo qualche ora la notte avvolge le Canarie, dove l’Italia ha il proprio Telescopio Nazionale Galileo, TNG. E in Italia c’è anche, da oltre 10 anni, una rete di astrofisici denominata "CIBO" e organizzata a seguire e studiare questi fenomeni, che rappresentano uno dei problemi di frontiera più affascinanti dell’astrofisica attuale.

Ricevuto l’allarme in automatico da SWIFT, si attivano e chiedono di osservare il fenomeno con il TNG, sconvolgendo la schedulazione di lavoro di quella notte. Permesso prontamente accordato dal direttore, Emilio Molinari, data l’eccezionalità della situazione.

L'osservazione viene coordinata da Paolo D'Avanzo dell'INAF-Osservatorio di Brera e dell’Università di Milano-Bicocca, insieme ai colleghi di Brera, Roma, Bologna e delle Canarie.

L'osservazione, effettuata accoppiando agli strumenti del telescopio un prisma molto particolare, chiamato “di Amici” dal nome del fisico che lo mise a punto, inizia e man mano che i dati sono acquisiti alle Canarie vengono immediatamente trasferiti in Italia, dove sono analizzati da un team presente per tutta la notte nella sede di Merate dell’Osservatorio di Brera-Milano.

Già alle prime luci dell'alba del 24 aprile appare evidente che i dati raccolti dal TNG rivelavano un risultato eccezionale. L’analisi spettrale della luce della sorgente mostra segni che indicano che la radiazione emessa proviene da un oggetto lontanissimo, più lontano di qualsiasi altro mai osservato fino ad ora.

Col passare delle ore altri astrofisici della rete nazionale CIBO e SWIFT si univano da Roma e da Firenze al gruppo di Merate per raffinare l'analisi dei dati e consolidare il risultato ottenuto.

"È stata una notte veramente impegnativa ed emozionante" dice Paolo D’Avanzo "ed è importante ricordare che la "cattura" di questo evento unico è il risultato degli sforzi di un team preparato e affiatato da anni, che ha studiato e sviluppato metodi e procedure per affrontare queste situazioni, velocissime ed irripetibili, che abbiamo quando un Lampo di raggi Gamma esplode nel cielo".

Nel primo pomeriggio si è giunti al risultato finale: l'esplosione osservata si trovava ad un “redshift” z=8.1, corrispondente a più di 13 miliardi di anni-luce di distanza da noi e quindi avvenuta solo 600 milioni di anni, circa, dopo il Big Bang. “Si tratta quindi dell’oggetto celeste più distante mai osservato finora. Devo dire che, nonostante le continue limitazioni cui l’Ente è costretto per le perduranti restirizioni del finanziamento, l’entusiasmo e la preparazione dei nostri ricercatori vince ancora una volta, dandoci un risultato di rilievo assolutamente eccezionale in campo mondiale”, dice Tommaso Maccacaro, Presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica.

Secondo le teorie maggiormente accreditate questa esplosione sarebbe l’ultimo, immenso, bagliore di una stella grande più di cento volte il nostro Sole.

L’osservazione ci rivela poi che già in un Universo così “giovane” esistevano stelle già formate ed anzi giunte al termine della loro esistenza.

“L’emozione in questi frangenti è sempre tanta, e in fondo la stessa di quando osservammo, oramai parecchi anni fa, il primo Lampo Gamma con il Satellite italiano Beppo-SAX. Gli anni di paziente ricerca da parte del ricercatori di questa collaborazione italiana sono stati premiati da un'osservazione eccezionale che rende la comunità italiana sempre più leader in questo campo”, dice Angelo Antonelli, dell’Osservatorio di Roma-INAF.

COMUNICATO ADNKRONOS (CLICCA SOPRA PER IL PDF)

LA PAGINA DELLA RASSEGNA STAMPA DELL'INAF dove potrete rintracciare molti degli articoli pubblicati sulla stampa italiana (nel bene nel male dei propri riassunti).

ALTRI LINK IN LINGUA INGLESE PER CHI VUOLE : (CLICCA QUI)

Ottavo mese in orbita di Fermi

Otto mesi. Sono passati esattamente 8 mesi da quel 11 giugno 2008 quando Fermi (allora si chiamava ancora GLAST) partì da Cape Canaveral. Quale modo migliore di festeggiare se non inondare la comunità scientifica con una entusiasmante messe di dati? L'altro ieri vi scrivevo del rilascio della lista delle sorgenti più brillanti rilevate dal Large Area Telescope (LAT) di Fermi nei primi tre mesi di operazioni. Oggi invece esce un preprint di un lavoro su un sottoinsieme di questa lista e precisamente i nuclei galattici attivi (AGN), che peraltro costituisce circa la metà della lista totale. Si tratta di 106 sorgenti gamma (delle 205 totali) che sono associate significativamente ad AGN e precisamente 104 a blazars e 2 radiogalassie (Centaurus A - di cui parlava Enrico qualche giorno fa - e NGC 1275). Da tenere presente che questa lista comprende solo gli AGN a latitudine galattica maggiore di 10°. Il piano galattico è stato escluso perché, come si vede dall'immagine del cielo nella banda gamma, in questa regione c'è una forte emissione diffusa, che deve essere studiata in maggiore dettaglio prima di essere sottratta e rivelare il cielo al di là del piano galattico.

Comunque, il restante cielo offre sicuramente novità interessanti: quattro nuovi blazars emettitori gamma sono stati scoperti e per la prima volta è stato possibile osservare differenze nelle due classi principali di blazars: i flat-spectrum radio quasar (FSRQ) e gli oggetti tipo BL Lac. Nella banda di energia osservabile con LAT (100 MeV - 300 GeV), i FSRQ hanno uno spettro molto soffice, mentre i BL Lac hanno uno spettro più duro. Questo era qualcosa di atteso, dato che i primi hanno il picco dell'emissione gamma nel MeV-GeV, mentre i secondi raggiungono il massimo nel TeV. In altre parole, se ci riferiamo a energie crescenti rispetto alla banda di LAT, i FSRQ hanno il massimo prima della banda LAT e quindi vengono osservati in un intervallo energetico in cui l'emissione sta calando (da cui lo spettro soffice, cioè che decresce rapidamente). I BL Lac hanno invece il picco oltre la banda di LAT per cui l'emissione ancora è in crescita.

Non male come "assaggio" delle capacità di LAT! Molto altro è in preparazione e uscirà a breve. Le promesse prima del lancio sinora si stanno mantenendo.

Buon Anniversario Fermi!

Rivoluzione nel cielo ai raggi gamma!

(Il cielo nella banda dei raggi gamma osservato da Fermi in soli 3 mesi! - Credits Fermi/LAT Team)

(HEASARC Picture of the Week)

Finalmente è pubblica la lista delle sorgenti osservate da Fermi durante i primi 3 mesi di attività. Per il momento, sono "solo" le sorgenti più brillanti e sono già 205! EGRET in tutta la sua vita (9 anni) ne ha osservate in tutto 271, mentre AGILE in un anno ne ha osservate 40. Già questi numeri danno un'idea delle prestazioni eccezionali che Fermi sta dimostrando, ridisegnando le nostre conoscenze del cielo osservato ai raggi gamma.

Molte le novità, a cominciare dalle sorgenti galattiche che ora non si limitano più alle pulsar, ma includono anche i microquasar (anche se già osservati al TeV). C'è anche un ammasso globulare, 47 Tucanae: si pensa però che l'emissione sia la somma delle pulsar all'interno dell'ammasso, piuttosto che qualche cosa dovuta all'ammasso stesso. C'è una nuova radiogalassia, NGC 1275 (Perseo) e diverse altre sorgenti non ancora identificate.

Comunque, la mole di informazioni che Fermi ha reso disponibile in soli 3 mesi è veramente impressionante e si preannuncia un vero e proprio El Dorado per tutti gli studiosi del settore.

Primi risultati per GLAST

Ora che l'estate volge stancamente e lentamente al termine, ora che iniziano i rientri, si presentano subito le prime iniziative per la stagione autunnale. Il primo evento è già fissato per il 26 Agosto prossimo, con la conferenza stampa della NASA sui primi risultati di GLAST, il satellite per l'astrofisica nella banda dei raggi gamma partito lo scorso 11 giugno da Cape Canaveral. GLAST, che ricordiamo è stato costruito grazie a importanti contributi italiani (INFN, ASI, INAF), ha già dato qualche anticipazione delle sue prestazioni con un paio di Astronomer's Telegrams (ATel): il primo (n. 1628) ha avuto come argomento l'eccezionale attività nella banda gamma del blazar 3C 454.3; il secondo (n. 1650) ha invece annunciato la scoperta della prima nuova sorgente di raggi gamma (un blazar, naturalmente che si chiama PKS 1502+106).

La conferenza stampa della NASA mostrerà le prime mappe del cielo osservato da GLAST, alcune delle principali sorgenti, e amenità varie, tra cui il nuovo nome del satellite. Come forse rammenterete, la scorsa primavera la NASA aveva lanciato una specie di "concorso" per rinominare GLAST, come da tradizione. I risultati non erano stati propriamente entusiasmanti, giacché qualche giocherellone si era divertito a proporre nomi assurdi (si veda il post del 13 marzo). Il 26 agosto sapremo ...

Il satellite GLAST si prepara per il lancio!

(Il satellite GLAST a Cape Canaveral. Foto NASA)

GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) è un satellite della NASA, costruito con una forte partecipazione italiana (INFN, ASI, INAF), francese, tedesca, giapponese e svedese. Opererà nella banda dei raggi gamma da 20 MeV a 300 GeV con un incremento previsto nella sensibilità di un fattore circa 30 rispetto al suo predecessore EGRET a bordo del Compton Gamma-Ray Observatory.

(Arrivo a Cape Canaveral del razzo vettore Delta II. Foto NASA)

Il lancio del satellite è previsto per il 16 maggio 2008 e, già lo scorso febbraio, il razzo vettore Delta II - che porterà il satellite in orbita - era arrivato a Cape Canaveral. Pochi giorni fa, è stato il turno di GLAST a essere spedito in Florida, dove è arrivato in ottime condizioni. Ora, devono essere montate le batterie di volo, i pannelli solari, le antenne per la trasmissione della telemetria, e altri strumenti di servizio. Si prevede che sarà tutto montato e pronto per fine Aprile e il primo maggio il vettore col satellite saranno spostati sulla rampa di lancio. Dopo gli ultimi controlli funzionali, il 16 maggio, GLAST sarà lanciato in orbita. Dopo 2 mesi di test di volo, per verificare il funzionamento corretto del carico scientifico, GLAST inizierà a effettuare le osservazioni e speriamo che ci regali una nuova finestra sull'Universo.

Nel frattempo, seguendo la tradizione di rinominare i satelliti una volta lanciati (come, per esempio, Chandra che è stato chiamato così in onore di S. Chandrasekhar, ma in origine di chiamava AXAF - Advanced X-ray Astrophysics Facility), la NASA ha lanciato una competizione online per stabilire il nome di GLAST. Si può votare accedendo al sito:

http://glast.sonoma.edu/glastname/

e, se uno vuole, si riceve un certificato di partecipazione dopo aver votato. Per il momento (alla data del 29 febbraio 2008), i nomi più gettonati erano:

Satellite of Love (dalla canzone di Lou Reed) con 267 voti;

Hulk/Banner (il personaggio dei fumetti e dei film) con 238 voti;
Sagan (in onore del divulgatore americano) con 153 voti;
Villard (scopritore dei raggi gamma) con 120 voti;
GLAST (c'è chi dice che va bene anche così) con 109 voti;
Einstein (che però è già stato usato in passato) con 82 voti;
Stargazer, con 77 voti;
Looking Glass, con 62 voti;
GREAT (ovvero Gamma-Ray Energy Astronomical Telescope o Extensive Area Telescope), con 48 voti;
Hawking (che però non si può usare... si possono usare solo i nomi di persone morte...; meglio per Hawking...), con 40 voti;
e infine, a pari merito con 27 voti, ci sono Fermi, Rutherford e Enterprise (l'astronave di Star Trek).

Anche io ho dato i miei 2 cent di contributo proponendo Dirac, che predisse l'esistenza dell'antimateria. Proprio sul principio della creazione di coppie elettrone/positrone dai raggi gamma, si basa il funzionamento di GLAST.

Non mi resta che concludere invitandovi a votare: c'è tempo fino al 31 marzo 2008.

PS: sarei curioso di vedere come farà la NASA se la competizione verrà vinta da una delle due proposte attualmente ai primi posti in classifica...

Cygnus X-1 osservato per la prima volta alle altissime energie

Cygnus X-1 è un buco nero con una massa pari a circa 10 volte quella del Sole (appartiene quindi alla categoria dei buchi neri di massa stellare). Fu il primo del suo genere a essere identificato: già i primi esperimenti effettuati negli anni sessanta con razzi alla ricerca di sorgenti cosmiche nella banda X avevano mostrato una emissione puntiforme molto intensa nella costellazione del Cigno, da cui appunto il nome Cyg X-1 (cioè, prima sorgente X nella costellazione del Cigno). Nel 1972, Bolton, Webster e Murdin identificarono una stella supergigante azzurra (HD226868) e, studiandone le perturbazioni gravitazionali, identificarono come sorgente della radiazione X un oggetto di circa 10 masse solari, ben oltre il limite massimo per una stella di neutroni (3 masse solari), facendone così il primo buco nero nella nostra Galassia a essere identificato come tale.

Cyg X-1 è ancora oggi una delle sorgenti più studiate, anche se l'emissione di alta energia misurata arrivava al massimo a circa 1 MeV (megaelettronvolt = 1 milione di eV). Negli ultimi anni, sono state proposte delle teorie secondo cui, buchi neri di massa stellare possono emettere raggi gamma di alta energia, nelle bande GeV (gigaelettronvolt = 1 miliardo di eV) - TeV (teraelettronvolt = 1000 miliardi di eV), ma non si era ancora trovata evidenza di questa emissione.

L'evidenza è giunta oggi grazie alle osservazioni effettuate lo scorso autunno dal telescopio Cerenkov MAGIC, in cui è presente una forte partecipazione italiana. L'evento è capitato alla fine di settembre 2006, quando il satellite INTEGRAL - che effettua un monitoraggio regolare del piano galattico - ha rilevato un improvviso e forte aumento dell'emissione di raggi X da parte di Cyg X-1. L'immediato allarme trasmesso alla comunità astrofisica (si veda Turler et al.) ha consentito di puntare gli strumenti sulla sorgente e MAGIC è riuscito a misurare per la prima volta emissione TeV da un buco nero di massa stellare, proprio in corrispondenza del picco di attività X misurata da INTEGRAL. I risultati sono stati inviati per la pubblicazione alla rivista The Astrophysical Journal Letters lo scorso 11 giugno (si veda il preprint Albert et al.).

Tuttavia, a fronte una solida misura di raggi gamma associati a Cyg X-1, sembra che le teorie attuali non siano in grado di spiegare in modo soddisfacente cosa è stato osservato, per cui ci sarà molto da pensare nei prossimi anni.

Prima luce di AGILE

Lo scorso 23 aprile, il satellite per l'astrofisica gamma AGILE è stato lanciato dalla base Shriarikota dell'Agenzia Spaziale Indiana (Chennai-Madras, India) per mezzo di un vettore indiano PSLV. AGILE è un satellite tutto italiano, frutto della collaborazione tra l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).

Dopo circa un mese di commissioning phase, cioè il periodo immediatamente dopo il lancio in cui si provano tutti gli strumenti a bordo e si verifica che funzionino entro i parametri nominali, verso la fine di maggio AGILE è stato puntato sulla prima sorgente cosmica, la pulsar Vela, ottenendo così la prima immagine scientifica. Si può vedere l'immagine sul sito del centro dati dell'ASI (ASI Science Data Centre).

Buone notizie, quindi, che testimoniano come l'astrofisica italiana goda di ottima salute. Nei prossimi anni AGILE osserverà l'universo nella banda dei raggi gamma di altissima energia (da 100 MeV a 50 GeV), un universo dominato dai blazars e dalle pulsars, più un cospicuo numero di sorgenti non ancora identificate sulle quali si spera che AGILE possa contribuire a comprenderne la natura.

AGILE è ora l'unico satellite attivo in questa banda di energia. In precedenza, avevano esplorato l'universo a queste energie il satellite americano SAS2 (che però funzionò per pochi mesi e poi un guasto pose fine alle operazioni), il satellite europeo COS-B (che per primo fornì una mappa di tutto il cielo nella banda gamma e rilevò i primi fotoni gamma da una sorgente extragalattica, 3C 273), e infine il Compton Gamma-Ray Observatory, che cambiò letteralmente la nostra visione ai raggi gamma dell'universo.

Ora viene AGILE e ci si augura fortemente che il suo periodo operativo sia altrettando fruttuoso. La prima luce sembra di buon auspicio!