Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario
Roma, 15 Dicembre 2003Marco Feroci
Marco FerociIstituto di Astrofisica Spaziale e
Fisica Cosmica - Rome
Recent Activity at IASF/Rome on Microquasars and
Soft Gamma Repeaters
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Microquasars:Galactic Jet Sources, (often) showing apparent superluminal motion of the ejecta.
Stellar-mass equivalent of the distant quasars, representing a unique laboratory to study the same Relativistic Physics, with much higher fluxes and much shorter timescales (by a factor of 10-6).
• SAX J1819.2-2525 ( =V4641 Sgr)
• GRO J1655-40
• XTE J1748-288
• GRS 1915+105
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SAX J1819.2-2525the only BHC discovered by the BeppoSAX/WFC
RXTE, giant flare on 15 Sept 1999 (Wijnands & Van der Klis 2000)
BeppoSAX NFI, 13 March 1999, spectrum of quiescent emission @12 mCrab (in’t Zand et al. 2001)
The optical counterpart revealed the mass of the two objects in the
binary system: 8.7MBH 11.7 M© and 5.5M28.2 M© for the companion star (B-star)
(Orosz et al., 2001)
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A total of 65 dips collected with BeppoSAX WFC, preferably at orbital phases between 0.68 and 0.92.
GRO J1655-40 in the BeppoSAX/WFC
Kuulkers et al. ,
A&A 358 (2000) 215
At the same phase but on different orbits, dips are not observed: Time-dependent structures in the absorbing material.
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XTE J1748-288: BeppoSAX and XMM-Newton
BeppoSAX and XMM-Newton search for the quiescent counterpart: only Upper Limit at 10-14 erg cm-2 s-1 (assuming PL with =2 and NH=5x1022 cm-2).
1st Jet: subluminal2nd Jet: superluminal
VLA
BATSE
RXTE/ASM
Bob Hjellming, Private Communication
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GRS 1915+105 – Highlights from BeppoSAX Campaigns 1996-2000Evidence for Inner Accretion Disc Disappearance
Feroci et al., A&A 351 (1999) 985
Spectral Deconvolution of X-ray Data: Multi-T BB from an Accretion Disc + PL
NO Disc !
BeppoSAX MECS
Ryle Telescope
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GRS 1915+105 - Highlights from BeppoSAX Campaigns 1996-2000 The Largest Multifrequency Campaign (10 days!)
X-rays: OSSE, BATSE, ASCA, BeppoSAX
Infrared: NTT/SOFI, Calar Alto
Mm: NMA
Radio: VLA, GBI
BeppoSAX MECS
BeppoSAX PDS
NOT Detected by ASCA!
Ued
a et
al.,
Ap
J 57
1 (2
002)
918
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GRS 1915+105 – Highlights from BeppoSAX Campaigns 1996-2000A Relativistic Iron Line from the Accretion Disc
Martocchia et al., A&A 387 (2002) 215
Line profile not consistent with a (symmetric) broad Gaussian line. Relativistic Disc Line Required. Emitting orbit larger than the innermost stable orbit: Schwarzschild and Kerr Metrics undistinguishable.
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GRS 1915+105 – First View with INTEGRALHannikanen et al., A&A 411 (2003) L415
JEM-X2 (3-20 keV)
IBIS/ISGRI (20-450 keV)
JEM-X2 (3-20 keV)
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Soft Gamma RepeatersRecurrent Transient Sources, emitting highly super-
Eddington flares of Hard-X/Gamma-rays, lasting from ms to minutes, and spanning 4-5 decades in luminosity.
They are the most convincing Magnetar candidates: isolated neutron stars, hosting the largest known Magnetic Fields in the Universe (~1014-15 Gauss).
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SGRs at IASF/RM1998 Aug 27 Giant Flare from SGR 1900+14 with the
BeppoSAX Gamma Ray Burst MonitorFeroci et al., ApJ 515 (1999) L9 Feroci et al., ApJ 549 (2001) 1021
Emission from a Trapped Fireball in a Magnetar’s Magnetosphere:
Lx(t)=Lx(0) (1-t/tevap)a/(1-a)
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SGRs at IASF/RMThe Intermediate Flare of 2001 Apr 18 from SGR1900+14
Woods et al., ApJ 596 (2003) 464 Guidorzi et al., A&A in press
Feroci et al., ApJ 596 (2003) 470
BeppoSAX GRBM
RXTE PCA
X-ray Afterglow (BSAX/RXTE/Chandra)
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SGRs at IASF/RMWide Band Spectra of Short Bursts from SGR 1900+14
Canonical Optically Thin Thermal Bremsstrahlung
kT=29 keV
MECS
PDS
Two-Blackbody Law
kT1=3.5 keV kT2=9.0 keV
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150
flux bb1 E-8 erg/cm^2 s
flux
bb2
E-8
erg
/cm
^2 s
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Temperatura keV
N°b
urst
A. Caliandro, Laurea Thesis, Paper in preparation
Distribution of kT for 10 Short Bursts
Flux BB1 vs Flux BB2
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SGRs in the Present of IASF/RM: INTEGRAL
15-40 keV 2003 Sept. 4 00:53:43 40-100 keV
15-40 keV 2003 Sept. 5 07:46:15 40-100 keV
15-40 keV 2003 Sept. 4 01:15:57 40-100 keV
Time (20 ms bins)
INTEGRAL AO2
PI of an AO2 Proposal for Serendipitous
detections of SGR bursts, co-PI of a
Proposal for Follow-up
observations of active SGRs
INTEGRAL/IBIS – Bursts from SGR 1806-20
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SGRs in the Future of IASF/RM: SuperAGILE
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COMPORTAMENTO MULTISPETTRALE DICOMPORTAMENTO MULTISPETTRALE DISORGENTI COSMICHE DI ALTA ENERGIASORGENTI COSMICHE DI ALTA ENERGIA
Franco GiovannelliIstituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica,
CNR
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LAVORI IN CORSOLAVORI IN CORSO
• Campagne di osservazioni dall’emisfero Nord e Sud per la ricerca delle correlazioni dirette tra Pulsatori X e SNRs (Italia, Spagna, Argentina)
• Studi teorici: Produzione di gamma di alta energia da HMXRBs. Processi di Accrescimento in Sistemi Binari (Italia,Polonia,Spagna,Russia)
• Campagne per la ricerca di exo-pianeti (Italia, Spagna, Russia)
• Campagne di osservazioni multibanda di Binarie X e Candidati Black Holes (Italia, Polonia, Spagna, Argentina)
• Campagne di osservazioni di sismologia stellare: Stelle sdO e sdB (Italia, Spagna)
SIXE: Spanish Italian X-ray Experiment (Fase-A Completata) - Fase-B: inizio in funzione decisioni politiche Spagna-Italia
Serie di Workshops (Italia, Germania, Spagna, USA): Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics The Bridge between the Big Bang and Biology
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(Spanish Italian X-ray Experiment) SIXEFASE-A conclusa con successo: finanziata dal PNIE (Plan Nacional Investigación Espacial), Spagnolo
Banda X: 3-50 KeV Banda Ottica: B-V (Camera Ottica coassiale, tipo OMC di INTEGRAL) con lo stesso campo di vista. Piattaforma: MINISAT-02 (Spagna) Lanciatore: PEGASUS
FILOSOFIA: Osservazioni multibanda (X-Ottica) di POCHE sorgenticosmiche rappresentanti classi omogenee di oggetti.
TTexposureexposure x A x Aeffectiveeffective 10 101010 s cm s cm22
ORBITA Circolare: h = 500-600 Km i = 20°-25°/155°-
160°Stazioni diTerra: Maspalomas, INTA Malindi, ASI
Coma Cluster(30 giorni di misura)
1 modulo SIXE
OMC
Piattaforma MINISAT-02
IASF, UNI-BO, UNI-CT, UNI-PA, INAF-RM, INAF-CT, ENEA (Italia), IEEC, UPC, INTA, CNM (Spagna)
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Roma, 15 Dicembre 2003Marco Feroci
Vol. 67 Ni. 1/2 -70 Ni. 3/4 - 73 No. 1 - 73 No. 4
2003,… Chinese J. A&A (in press)
Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources [F. Giovannelli & L. Sabau-Graziati (eds.)]
Serie: 1995, 97, 99, 2001, 2003,… Mem. SAIt
Serie: 1986, 1988,…., 2000, 2002,…, SIF
Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics
Franco Giovannelli & Giampaolo Mannocchi (eds.)
The Bridge between the Big Bang and Biology
Serie: 1999, 2002,….
(Franco Giovannelli (ed.)
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