Esplorazione del cielo alle alte energie Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1 MeV)(0.01-1 MeV)

IBIS/ISGRI 20-100 keV – Galactic Plane

Imaging

Timing

Spectroscopy

Polarimetry?

BATSE 20-100 keV

BeppoSAX/PDS 20-100 keV

Seyfert average:BeppoSAX 3-200 keV

CEN A: BATSE 20 keV- 1 MeV

Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1 MeV):Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1 MeV):ImagingImaging--TimingTiming--SpectroscopySpectroscopy--PolarimetryPolarimetry

Banda ricca di processi astrofisici sia in oggetti compatti che in oggetti diffusi ● include la transizione tra processi termici non termici

● rappresenta la banda più adatta per identificare e studiare BH (galattici ed extragalattici)

● è una banda ricca di righe: - cyclotron lines - radioactive isotope lines - annihilation line

Perché è importante ? (1)Perché è importante ? (1)

Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1 MeV):Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1 MeV):ImagingImaging--TimingTiming--SpectroscopySpectroscopy--PolarimetryPolarimetry

Rappresenta la chiave per studiare l’Universo fortemente oscurato

Perché è importante ? (2)Perché è importante ? (2)

Alte densità presenti sia in sorgenti galattiche che extra-galattiche

Misure di polarizzazione utili per investigare meccanismi di emissione e la geometria in vari contesti astrofisici

Esplorazione del cielo Esplorazione del cielo allealle alte energie (0.01-1MeV): alte energie (0.01-1MeV):ImagingImaging--TimingTiming--SpectroscopySpectroscopy--PolarimetryPolarimetry

70

30-35

10

2

0.6

0.05

1970 1980 1990 2000 2010 2020

INTEGRAL/IBIS

GRANAT/SIGMA

HEAO-1/A4

CGRO/BATSE

CGRO/COMPTEL

SWIFT/BAT

BH Probe EXIST ?

Sensibilità in mCrab vs periodo operativo

CdTe imaging detectorproposti per la prima volta in astrofisica da Caroli et al. 1993

Review su Coded MaskCaroli et al. 1987

Panorama Storico e Contesto Internazionale

Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1MeV):Esplorazione del cielo alle alte energie (0.01-1MeV):ImagingImaging--TimingTiming--SpectroscopySpectroscopy--PolarimetryPolarimetry

i progetti ed il nostro contributo

BeppoSAX(analisi dati)

CGROCGRO(analisi dati)(analisi dati)

INTEGRAL(progettazione –analisi dati)

SIGMAprogettazione

analisi dati: AGNs

Prime misure extra-galattiche: Piccinotti sample of AGN Seyfert 2 sample LLAGNs

All Sky SURVEY

Definizione Core Program: Seyfert 2

Studio broad-band Seyfert

Serendipity AGN

EGRET sources

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INTEGRAL/IBIS

Analisi Dati:

AGNs nel Piano Galattico Sorgenti nel Centro Galattico Sorgenti EGRET IBIS Survey

Progettazione: EGOSAT-TIGAR-GRASP (1980) (1982) (1988)

INTEGRAL/IBIS SURVEY (20-40 keV)

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Black Hole Finder Probe: • banda di energia (10-600 keV)• campo largo (~π/2 sr)• risoluzione angolare (5’)• rivelatore (alcuni m2 di CdZnTe) con maschera codificata

R&D su CdTe/CZT

TWISTER (proposta per Paylod dautilizzare sulla Space Station 1996): • banda di energia (15-2000 keV)• campo largo (~0.1π sr)• risoluzione angolare (10’)• rivelatore (0.05 m2 di CdTe) con maschera codificata

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Obiettivo Finale: telescopio per le alte energieObiettivo Finale: telescopio per le alte energiecampo stretto campo largo

focusing instrument all-sky monitorelevata sensibilità (μCrab) e largo campo di vistaalta risoluzione angolare (arcsec) astrofisica dei transienti osservazioni profonde di oggetti puntiformi survey di polarimetria

HEXIT/Symbol-X/NASA MIDEX LOBSTER/BH Finder

R&D su CdTe/CZT

Progetto preliminare di payolad elettroottico (ASI-2004):Prototipi di rivelatori pixellati di CdTe per piano focale di ottiche multilayer (e.g. HEXIT): risoluzione spaziale di 0.5 mm, efficienza >95% da 10-100 keV, risoluzione energetica <10% a 60 keV.

C om p tonS catterin g

3 2 X 3 2 C d Te P ix e l M a trix

Y

X

E

E

Polarised photons

Energy range: 100 keV to 1 MeV

CIPHERCdTe Array module

Po

lari

sati

on

dir

ecti

on

(y)

POLCA: Polarisation with Cdte Array (1 cm2)Prima misura sperimentale di polarizzazione in raggi X duri effettuata c/o ESRF (Grenoble, Francia). Fattore di modulazione misurato: 0.4MDP con volo da pallone (CIPHER: 160 cm2) ~10% su Crab in 10000 s.

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Note

1. Essenziale in questa banda la sinergia tra chi progetta, realizza e utilizza gli strumenti 2. Importante passare dalla fase propositiva a quella

realizzativa

3. Mantenere la competenza tecnico-sperimentale attraverso l’assunzione di nuovo personale (tecnici e/o ricercatori)