Attività legate al progetto BeppoSAX dopo il lancio

I dati ottenuti durante la fase di performance verification, e la loro analisi ed interpretazione ha portato ad importanti risultati. Sono stato primo responsabile di serie di campagne di osservazione pulsar X effettuata da BeppoSAX, quali GX301-2 (4 osservazioni), OAO1657-415 (2 osservazioni), A0535+26 (3 osservazioni), GX1+4 (1 osservazione), e co-investigatore nella osservazione di una decina di altri sistemi binari X. Questo ha permesso di studiare sia le proprietà delle singole sorgenti che le proprietà della classe. A questo proposito un primo importante risultato è stata la scoperta di una correlazione tra l'energia della riga di ciclotrone presente negli spettri delle pulsar X e l'ampiezza della riga stessa. Questa correlazione è spiegata teoricamente come dovuta ad effetto Doppler degli elettroni termici responsabili della risonanza di ciclotrone.

Sono stato coinvolto, insieme al gruppo dell'Istituto di Astrofisica Spaziale del CNR di Frascati (ora IASF Sezione di Roma dell'INAF) nella attività di studio con BeppoSAX dei burst $\gamma$, che ha avuto come piú importante risultato la scoperta degli afterglow sia ottici che X, e la determinazione della natura extragalattica di questi fenomeni (per questo risultato la American Astronomical Society ha assegnato al BeppoSAX Team il Premio Rossi). Questa attività è consistita nello sviluppo di programmi per la lettura dei dati provenienti dagli schermi laterali del PDS, e nell'analisi ed interpretazione dei dati.

Ho inoltre sviluppato l'interfacciamento di una nostra macchina con il centro di controllo di BeppoSAX per avere a disposizione i dati di telemetria in tempo reale. Questo ha permesso un intervento nel caso di rivelazione di Burst Gamma da parte del PDS. Il programma di accesso è stato scritto in Perl, un linguaggio compilato public domain.

Sto sviluppando un ambiente per la visualizzazione in rete dei dati del GRBM che permetterà ad utenti esterni (con opportuni controlli di validità) di accedere ad un database contenente tutte le informazioni relative ai burst gamma osservati da BeppoSAX, quali tempo di trigger, integrale in conteggi, spettro medio, eccetera, e di avere una visualizzazione (anche personalizzata, per mezzo di interfaccia JavaScript) delle curve temporali e degli spettri dei singoli burst.

Sono coinvolto nell'attività di ricerca su di un campione di sistemi binari X di bassa massa (LMXRBs) e nello studio di sistemi candidati a contenere buchi neri. In particolare mi sono occupato del transiente X XTE J0421+560, la cui controparte ottica è la stella simbiotica B[e] CI Cam. L'analisi di questa sorgente ha mostrato la peculiarità del fenomeno esplosivo, diverso da qualsiasi transiente osservato precedentemente. Questo ha fatto sí che la natura dell'oggetto compatto presente nel sistema non sia stata ancora risolta.

Sono inoltre coinvolto nello studio di un campione di sistemi binari X di grande massa (HMXRBs), con proprietà spettrali e temporali simili a quelle osservate nelle pulsar binarie, ma in cui non è stata rivelata alcuna emissione pulsata. Anche la natura dell'oggetto compatto non è nota, anche se è molto probabile la presenza di una stella di neutroni nel sistema.

Su di una linea di ricerca che si discosta da quella relativa allo studio di sorgenti compatte galattiche, mi sono interessato della ricerca di ``code dure'' in ammassi di galassie. Con ``code dure'' si intende emissione non termica al di sopra di 15-20 keV. Il fatto che questa componente non sia di origine termica è previsto teoricamente e viene spiegato in termini di interazione tra gli elettroni relativistici, responsabili dell'emissione radio di sincrotrone, con i fotoni della radiazione cosmica di fondo. Questa interazione avviene attraverso un processo Compton inverso, che dà origine ad emissione nella banda X al di sopra di 15-20 keV. La ricerca e caratterizzazione di queste code dure consente di derivare le proprietà fisiche del gas dell'ammasso, quali densità di energia ed intensità del campo magnetico. Una chiara rivelazione delle code dure richiede strumenti ad elevata sensibilità e l'esperimento PDS si è rivelato il piú adatto a questo scopo, scoprendo in maniera non ambigua code dure negli ammassi di galassie in Coma, Abell 2256 e Abell 754 ad un livello di confidenza tra 4 e 5$\sigma$.