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Gamma-Ray Burst (GRB) @ Gruppo di Astronomia X – IASF/BO L. Amati. Lo scenario prima di BeppoSAX (< 1997). distanza: ??? energetica: ??? afterglow X, ottico, IR, radio: ???. La rivoluzione di BeppoSAX (>1997). - PowerPoint PPT Presentation
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Gamma-Ray Burst (GRB)
@Gruppo di Astronomia X – IASF/BO
L. Amati
Lo scenario prima di BeppoSAX (<
1997)
• distanza: ???
• energetica: ???
• afterglow X, ottico, IR, radio: ???
emissione di afterglow (X, ottica, IR, radio)
distanza ed energetica
host galaxies
meccanismi di emissione
geometria dell’emissione
proprietà dell’ambiente circum-burst
connessione con SNe
nuove sottoclassi di eventi
proprieta’ intrinseche
La rivoluzione di BeppoSAX (>1997)
Ruolo nello studio dei GRB con BeppoSAX• responsabilita’, calibrazione, operazione, software, del Gamma-Ray Burst Monitor (GRBM, 40-700 keV) di BeppoSAX
• procedure di identificazione, localizzazione, e follow-up veloce (alcune ore) dei GRB localizzati dalle Wide Field Cameras (WFC, 2-28 keV)
• scoperta e studio dell’ emissione di afterglow X dei GRB con i Narrow Field Instruments (NFI, 0.1 - 200 keV) di BeppoSAX
GRB970228, Costa et al., Nature, 1997, Frontera et al., ApJ, 1998
• evidenza e studio della connessione tra emissione di afterglow ed emissione prompt
Frontera et al., ApJS, 2000Piro et al., A&A, 1997
• scoperta e studio di righe di emissione transienti negli spettri degli afterglow X di alcuni eventi associate a righe di fluorescenza / ricombinazione del ferro redshiftate
GRB970508, Piro et al., A&A, 1998
GRB000214, Antonelli et al., ApJ, 2000
• prima evidenza e ricerca di connessione tra GRB e SNe
GRB980425, Pian et al., ApJ, 2000
• caratterizzazione delle proprietà spettrali e temporali dell’ emissione prompt dai raggi X ai gamma (2 - 700 keV) - test dei Synchrotron Shock Models (SSM)
Frontera et al., 2000, Amati et al., 2001, Feroci et al., 2001
• scoperta e studio di features di assorbimento transienti negli spettri dell’emissione prompt
GRB990705, Amati et al., Science, 2000(prima determinazione del redshift di un GRB con dati X)
A
• studio delle proprieta’ intrinseche dei GRB con redshift noto: scoperta di una correlazione tra energia di picco dello spettro EF(E) e energia irradiata assumendo emissione isotropa
Amati et al., A&A, 2002 Amati, ChJAA, in press
• scoperta e studio degli X-Ray Flash (XRF)
XRF020427, Amati et al., A&A, subm.
• indicazioni di emissione collimata (e.g. GRB 010222, in’t Zand et al., 2001)
• scoperta e studio di nuove classi di GRB: X-ray rich GRB e dark GRBs (e.g. GRB 981226, Frontera et al. 2000, GRB 000615 Maiorano et al. 2003)
• evidenza di assorbimento intrinseco variabile in GRB980329 e GRB000528 (Frontera et al., in preparazione)
• monitoraggio della scatola di errore di GRB980425 con XMM-Newton (Pian et al. 2003)
• studio dell’ X-ray afterglow di XRF 020427 combinando dati BeppoSAX e Chandra (Amati et al. 2004)
• estensione dello studio delle proprieta’ intrinseche dei GRB con z noto utilizzando dati BATSE ed HETE-2 (Amati 2004)
Studio dei GRB con altre missioni X e gamma
• scoperta e studio delle controparti ottiche di GRB
Ricerca e studio di controparti ottiche e IR
GRB970228, Van Paradijs et al., Nature, 1997
• misura del primo redshift (cosmologico) di un GRB e maggior numero di redshift determinati (2/3 del totale)
GRB 970508, Metzger et al., Nature, 1997
GRB 010222, Masetti et al., A&A, 2001
• fotometria sistematica delle controparti ottiche e host galaxies dei GRB
GRB 020405, Masetti et al., A&A, 2003
• Studi multi-frequenza : test dei SSM
GRB 010222, Masetti et al., A&A, 2001
GRB 000926, Harrison et al., A&A,2003
• misure di polarizzazione ottica
GRB 020405, Masetti et al., A&A, 2003
GRB 030329, Greiner et al., Nature, 2003
• conferma dell’associazione tra alcuni GRB e SNe energetiche
GRB 030329, Hjorth et al., Nature, 2003
• continuo spettrale, e sua evoluzione, fino a 0.1 keV (BeppoSAX > 2 keV, Swift > ~15 keV)
• features di assorbimento transienti
• comportamento del NH intrinseco
Alcune questioni aperte sulle prime fasi dell’ emissione prompt
GRB011211, Frontera et al., ApJ, subm.
GRB000528, Frontera et al., in prep.
• all-sky monitor (0.1-3.5 keV) ad elevata sensibilità e precisione di localizzazione (pochi arcmin)
• GRBM (da noi proposto) ad elevata risoluzione spettrale nella banda ~2 - 300 keV
• selezionato come flexi-mission dell’ ESA per la ISS con volo previsto per il 2009 (p.i. G. Fraser, University of Leicester)
• studio di Fase A concluso in Dicembre 2003; in attesa di approvazione da parte di ESA per la fase B
Una soluzione: Lobster-ISS
Studio dei GRB con BeppoSAX e altri satelliti X e gamma
• ASI (BeppoSAX/PDS, analisi dati BeppoSAX, analisi dati altri satelliti) fino al 2002; nuove richieste pending
• COFIN 2003 (con Univ. Ferrara)
Ricerca di controparti ottiche e infrarosse
• premio Cartesio dell ‘UE, 2002
• vedi anche REM
Il GRBM di Lobster-ISS
• richiesta ASI pending
Situazione finanziamenti