Swift Gamma Ray Burst Explorer: differenze tra le versioni

Uno degli aspetti innovativi della missione Swift è che tutti i dati raccolti sono resi disponibili alla comunità scientifica entro poche ore dalla loro ricezione a Terra. Dopo un primo processamento infatti, chiunque può scaricare i dati attraverso Internet ed analizzarli con un pacchetto software distribuito gratuitamente. Addirittura è possibile svolgere delle analisi preliminari dei dati online attraverso strumenti web.

== Il satellite e la strumentazione ==

Swift è equipaggiato con tre telescopi co-allineati:

* BAT (Burst Alert Telescope, letteralmente ''Telescopio (capace di dare) allerta per il lampo'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#bat_specs Le specifiche di BAT dal sito ufficiale]</ref>: si tratta di uno strumento sensibile a fotoni di energia nella banda tra 15 e {{M|150|k|eV}}. In astronomia questa banda viene generalmente indicata come banda dei [[raggi X]] duri o, alternativamente, dei [[raggi gamma]] molli. BAT impiega una maschera codificata per realizzare immagini del cielo basandosi sul principio della [[stenoscopia]]. Questa tecnologia è stata scelta poiché è molto difficile focalizzare i raggi gamma con le usuali tecniche basate su specchi o lenti. La struttura consta di 52&nbsp;000 piastrine di schermatura da 5 mm in [[piombo]] distribuite secondo un complesso schema ad una distanza di un metro dalle {{formatnum:32768}} piastrine da 4 mm in CZT ([[Spettroscopia gamma|tellururo di cadmio drogato con zinco]]) per la rilevazione dei [[raggi X]] duri. L’importante funzione di BAT è di individuare i GRB (ed in generale qualunque fenomeno transiente celeste di alta energia) e per svolgere questo compito efficacemente è stato progettato con un ampio campo di vista. Copre infatti una frazione significativa del cielo, corrispondente ad un angolo solido di 1 [[steradiante]] con alta sensibilità ed una angolo di 3 [[steradiante|steradianti]] con sensibilità inferiore (la visione completa del cielo richiederebbe un angolo di 4π, pari a circa 12.6 steradianti). Avvistato un lampo, entro 15 secondi ne determina la posizione con una precisione di 1÷4 [[Primo (geometria)|arcominuti e]] la trasmette a terra per facilitare il puntamento di altri telescopi.

* XRT (X-ray Telescope, letteralmente ''Telescopio a [[raggi X]]'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#xray_specs Le specifiche di XRT dal sito ufficiale]</ref>: utilizza un [[telescopio Wolter|telescopio Wolter di tipo I]] ed è abbinato ad un sensore (di tipo [[Dispositivo ad accoppiamento di carica|CCD]]) per [[fotone|fotoni]] di energia compresa tra 0,2 e 10 [[Elettronvolt|keV]]. Il campo di vista di XRT è di circa 25 [[Primo (geometria)|arcominuti]]. La focalizzazione dei [[fotone|fotoni]] permette ad XRT di migliorare la localizzazione della sorgente individuata da BAT arrivando ad un’incertezza di 3,6 [[Secondo (geometria)|arcosecondi]]. Oltre a migliorare la localizzazione del transiente, questo strumento molto sensibile permette di analizzare lo spettro del transiente o dell'emissione residua dei GRB (detta afterglow), la cui durata può protrarsi per giorni o settimane.

Questi tre strumenti sono stati progettati in funzione della sofisticata strategia osservativa di Swift. Swift infatti pattuglia il cielo con BAT, lo strumento a grande campo di vista, osservandone il 50-80% ogni giorno alla ricerca di [[lampo gamma|lampi gamma]]. Quando un lampo viene avvistato da BAT, il sistema di controllo automatico permette di inquadrare rapidamente la regione del lampo anche con XRT ed UVOT, strumenti molto sensibili, ma dal campo di vista più piccolo. Entro 20 secondi dalla rilevazione di BAT, inizia il ripuntamento, che si completa generalmente entro pochi minuti. Così XRT ed UVOT iniziano a raccogliere informazioni sul lampo entro qualche minuto dal rilevamento iniziale.<ref>[http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/factsheet.pdf Opuscolo divulgativo di Swift]</ref><ref>[http://www.swift.ac.uk/aboutswift.shtml Schema del funzionamento del sistema di autocorrezione del puntamento]</ref>

Questa rapidità, che sarebbe difficile da raggiungere se fosse necessario un intervento umano, consente sia di ottenere rapidamente posizioni via via più precise, utili per puntare altri strumenti, sia di raccogliere preziose informazioni sul lampo in diverse bande energetiche sin dai primi istanti del fenomeno.

 

Ogni tipo di sorgente celeste ha ricevuto attenzione da parte di Swift, dalle [[comete]] fino alle [[Galassia attiva|galassie attive]] più lontane, passando per [[magnetar]], sorgenti binarie, [[supernova]]e, fino ad arrivare al recente evento di distruzione di una stella da parte di un buco nero di alcuni milioni di masse solari al centro di una galassia lontana circa 1.9 miliardi di [[parsec]]. Nulla sfugge a Swift che pattuglia il cielo instancabilmente ed è sempre pronto a ripuntare in automatico. A volte le sorgenti sono vecchie conoscenze ma molto spesso sono assolute novità. Sono tanti e tali i possibili utilizzi di Swift che ora la caccia ai GRB non è più il compito che assorbe la maggior parte del tempo di osservazione del satellite. Questo non significa affatto che i GRB vengano trascurati. Semplicemente non si continua l’osservazione ad oltranza, fino a quando l’emissione X svanisce del tutto. Solo GRB con caratteristiche peculiari, oppure quelli straordinariamente brillanti, vengono osservati a lungo. Il tempo di osservazione che viene così liberato è dedicato all’osservazione di centinaia di sorgenti celesti, spesso in collaborazione con altri satelliti. Tutte le sorgenti rilevate dal telescopio spaziale gamma [[Fermi Gamma-ray Space Telescope|Fermi]] ma di natura non chiara, per esempio, vengono osservate di routine da Swift. Nel caso di utilizzo coordinato di Swift e Fermi, lo strumento più importante è il telescopio XRT, perché quello che più interessa è localizzare una possibile controparte della sorgente gamma. Per lo studio delle [[supernova]]e, invece, lo strumento più importante è il telescopio UVOT. Grazie alle osservazioni di Swift abbiamo una straordinaria copertura delle curve di luce (l’evoluzione dell’energia emessa in funzione del tempo) di decine di [[supernova]]e. Tra i risultati ottenuti con Swift al di fuori del campo dei GRB si annoverano:

* giugno [[2009]]: Viene scoperta la [[magnetar]] SGR 0418+5729, una scoperta condivisa con il satellite Fermi. Le [[magnetar]] sono [[stelle di neutroni]] dotate di un [[campo magnetico]] eccezionalmente intenso e spesso si manifestano attraverso raffiche di brillanti gamma. Dal momento che questi brillamenti sono in grado di sollecitare il telescopio BAT, Swift ha svolto un ruolo fondamentale nello studio di queste rare sorgenti, scoprendone di nuove e allertando la comunità scientifica quando quelle già conosciute entrano in periodi di intensa attività esplosiva. SGR 0418+5729 si è rivelata una [[magnetar]] particolarmente importante, un’autentica [[Stele di Rosetta]] tra queste sorgenti. Studi successivi, condotti anche con l’ausilio di Swift, hanno dimostrato che in questa sorgente un campo magnetico dipolare simile a quello delle [[stella di neutroni|stelle di neutroni]] “ordinarie” coesiste con altre componenti del campo magnetico responsabili delle peculiarità delle [[magnetar]] (tra cui l’emissione di brillamenti gamma,<ref>[http://www.media.inaf.it/2010/10/14/il-magnetar-che-non-taspetti Il magnetar che non t’aspetti]</ref><ref>[http://www.media.inaf.it/2013/05/23/pulsar-fuori-magnetar-dentro Pulsar fuori, magnetar dentro]</ref><ref>[http://www.media.inaf.it/2013/08/14/magnetar-fuori-norma Magnetar fuori norma]</ref> confermando un’ipotesi formulata molti anni prima.

* marzo [[2011]]: Swift coglie quello che, a prima vista, sembra un lampo gamma come molti altri (GRB 110328A), ma che, a differenza di tutti gli altri, resta acceso, sollecitando più volte BAT. Pur tra alti e bassi, la sorgente SWIFT J1644+57 (usiamo le coordinate celesti e non la data perché non si tratta di un lampo gamma), localizzata al centro di una galassia a [[spostamento verso il rosso]] z = 0.354, è rimasta attiva per più di un anno. Le caratteristiche dell’emissione, l’enorme energia liberata e la localizzazione hanno fatto propendere per una spiegazione quasi da fantascienza: la distruzione di una stella che è passata troppo vicino ad un [[buco nero supermassiccio]] (alcuni milioni di masse solari) al centro della sua galassia. Si era ipotizzato che potesse succedere, ma Swift è stato il primo a vedere un fenomeno così peculiare.<ref>[http://www.media.inaf.it/2011/08/24/buco-nero-swift/ Colto sul fatto il buco nero cannibale]</ref>

* gennaio [[2011]]: Dall’analisi delle variazioni periodiche nell’emissione ottica di Swift J1357.2−0933, scoperto da BAT, si deduce che il sistema è composto da un [[buco nero]] in orbita con una stella compagna. Successive analisi hanno dimostrato che il sistema è visto quasi di taglio ed il buco nero è avvolto ed oscurato dal [[disco di accrescimento]] presente nel sistema. Si tratta di una conformazione mai osservata prima, che suggerisce però che oggetti simili potrebbero essere in realtà molto numerosi, ma difficili da vedere.<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/03/01/qualcosa-attorno-al-buco-nero/ Il buco nero oltre la siepe]</ref>

* febbraio [[2011]]: Durante una survey a raggi X delle regioni centrali della nostra galassia, il satellite Swift scopre i resti precedentemente sconosciuti di una stella in frantumi, esplosa circa 2500 anni fa. G306.3-0.9, come è stata battezzata la sorgente, è uno dei più giovani [[resto di supernova|resti di supernova]] noti nella [[Via Lattea]].<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/03/18/un-giovanissimo-resto-di-supernova/ Un giovanissimo resto di supernova]</ref>

* aprile [[2013]]: Swift osserva un cospicuo aumento di luminosità dalla regione di [[Sagittarius A*]] (Sgr A*), il buco nero di oltre 4 milioni di [[massa solare|masse solari]] al centro della [[Via Lattea]]. Inizialmente il fenomeno era stato interpretato come un lampo dal [[Sagittarius A*|buco nero]], ma si è poi capito trattarsi di una [[magnetar]] mai osservata prima e vicinissima a [[Sagittarius A*|Sgr A*]]. SGR J1745-2900, come poi è stata battezzate, è la [[stella di neutroni]] più vicina a [[Sagittarius A*|Sgr A*]] attualmente nota (ad una distanza proiettata di circa 0.1 [[parsec]]), tanto che probabilmente è legata gravitazionalmente al [[Sagittarius A*|buco nero]]. La presenza di una rara [[magnetar]] nelle zone centrali della [[Via Lattea|nostra galassia]], offre molte informazioni sulle popolazioni di oggetti celesti in quella complessa regione e attraverso lo studio della sua emissione radio è possibile effettuare importanti misure di densità e intensità del campo magnetico locali. Inoltre, passati eventi esplosivi di SGR J1745-2900 (caratteristici delle [[magnetar]]), potrebbero aver giocato un ruolo nella [[ionizzazione]] delle [[nube molecolare|nubi molecolari]] al centro della [[Via Lattea|nostra galassia]], sulla cui origine si dibatte da decenni.<ref>[http://iopscience.iop.org/2041-8205/775/2/L34/ A strongly magnetized pulsar within grasp of the Milky Way's supermassive black hole]</ref>

== Catalogo XRT ==