Gamma-Ray Burst (GRB) @ Gruppo di Astronomia X – IASF/BO L. Amati

1. Gamma-Ray Burst (GRB) @ Gruppo di Astronomia X – IASF/BO L. Amati

2. Lo scenario prima di BeppoSAX (< 1997) • distanza: ??? • energetica: ??? • afterglow X, ottico, IR, radio: ???

3. La rivoluzione di BeppoSAX (>1997) • 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

4. 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)

5. 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

6. evidenza estudio della connessione tra emissione di afterglow ed emissione prompt Piro et al., A&A, 1997 Frontera et al., ApJS, 2000

7. 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

8. prima evidenza e ricerca di connessione tra GRB e SNe GRB980425, Pian et al., ApJ, 2000

9. 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

10. scoperta e studio di features di assorbimento transienti negli spettri dell’emissione prompt A GRB990705, Amati et al., Science, 2000 (prima determinazione del redshift di un GRB con dati X)

11. 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

12. scoperta e studio degli X-Ray Flash(XRF) XRF020427, Amati et al., A&A, subm.

13. 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)

14. Studio dei GRB con altre missioni X e gamma • 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)

15. Ricerca e studio di controparti ottiche e IR • scoperta e studio delle controparti ottiche di GRB GRB970228, Van Paradijs et al., Nature, 1997

16. misura del primo redshift (cosmologico) di un GRB e maggior numero di redshift determinati (2/3 del totale) GRB 010222, Masetti et al., A&A, 2001 GRB 970508, Metzger et al., Nature, 1997

17. fotometria sistematica delle controparti ottiche e host galaxies dei GRB GRB 020405, Masetti et al., A&A, 2003

18. Studi multi-frequenza: test dei SSM GRB 010222, Masetti et al., A&A, 2001 GRB 000926, Harrison et al., A&A,2003

19. misure di polarizzazione ottica GRB 030329, Greiner et al., Nature, 2003 GRB 020405, Masetti et al., A&A, 2003

20. conferma dell’associazione tra alcuni GRB e SNe energetiche GRB 030329, Hjorth et al., Nature, 2003

21. Alcune questioni aperte sulle prime fasi dell’ emissione prompt • continuo spettrale, e sua evoluzione, fino a 0.1 keV (BeppoSAX > 2 keV, Swift > ~15 keV) • features di assorbimento transienti • comportamento del NH intrinseco GRB011211, Frontera et al., ApJ, subm. GRB000528, Frontera et al., in prep.

22. Una soluzione: Lobster-ISS • 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

23. Situazione finanziamenti • 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