Scheda CRAB FINAL




Informazioni generali

Crab Nebula and PeVatron

CRAB

Progetto

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2011; Data fine: 2023

valerio.vittorini valerio.vittorini@inaf.it

La scoperta della rapida variazione del flusso della Crab Nebula a energie oltre i 300 MeV, pone il problema del superamento del limite di Burn-off per la radiazione di sincrotrone e dell'accelerazione di particelle fino a energie del PeV. Questo programma si occupa di indagare meccanismi di accelerazione di leptoni in modo da irraggiare fotoni oltre 150 MeV (da MHD standard) per emissione di sincrotrone: il candidato principale e' la riconnessione magnetica che, in configurazioni particolari, annichila localmente il campo magnetico, generando campi elettrici coerenti su scale di lunghezza in grado di accelerare le cariche a energie estreme. Si intende studiare il problema con l'uso di codici PIC. Recentemente la Crab nebula e' stata confermata da LHAASO come pevatrone stabile.

The discovery of fast variability of CRAB Nebula at energies around 300 MeV and beyond challenges the Burn-off limit for Synchrotron radiation and involve particle acceleration possibly up to PeV energies. Here we study acceleration mechanisms of leptons in order to radiate beyond the 150 Mev limit from standard MHD: the principal candidate is the magnetic reconnection that could locally annihilate magnetic field, producing coherent electric fields on lenght scale large enough to accelerate charges at extrem energies. We are developping PIC codes derived by Zeltron, in order to treat the magnetic reconnection and the dynamic. Recently the CRAB nebula has been confirmed by LHAASO as a stable pevatron

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 6
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
DIREZIONE GENERALE 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IAPS ROMA 3 0 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.10 0 0.00
O.A. ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 1 0.10
Totali 3 0 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.10 1 0.10

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1126/science.1200083 Titolo: Discovery of Powerful Gamma-Ray Flares from the Crab Nebula Autori:M. Tavani and A. Bulgarelli and V. Vittorini and A. Pellizzoni and E. Striani and P. Caraveo and M. .... Publisher:American Association for the Advancement of Science (AAAS) Rivista: Science Anno pubblicazione:2011
2 10.1088/0004-637X/765/1/52 Titolo: VARIABLE GAMMA-RAY EMISSION FROM THE CRAB NEBULA: SHORT FLARES AND LONG \textquotedblleftWAVES\textquotedblright Autori:E. Striani and M. Tavani and V. Vittorini and I. Donnarumma and A. Giuliani and G. Pucella and A. A .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2013
3 10.1088/2041-8205/732/2/L22 Titolo: SPECTRAL EVOLUTION OF THE 2010 SEPTEMBER GAMMA-RAY FLARE FROM THE CRAB NEBULA Autori:V. Vittorini and M. Tavani and G. Pucella and E. Striani and I. Donnarumma and P. Caraveo and A. Gi .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2011
4 10.1088/0004-637X/770/2/147 Simulations of Particle Acceleration beyond the Classical Synchrotron Burnoff Limit in Magnetic Reconnection: An Explanation of the Crab Flares. Cerutti, B.; Werner, G. R.; Uzdensky, D. A.; Begelman, M. C., 2013, ApJ 770, 147



Informazioni Pubbliche

HIGH ENERGY ASTROPHYSICS; PLASMA ASTROPHYSICS; AGILE; MAGIC; CTA; FERMI; ASTRI; Magnetic recconnection; CRAB Nebula; Pulsar Wind Nebulae; Proto-Sphera;

ENEA Frascati (RM)


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 marco.tavani marco.tavani@iaps.inaf.it DIREZIONE GENERALE Y DIRIGENTE DI RICERCA member X X X X X X X OK
2 valerio.vittorini valerio.vittorini@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE coordinator X X X X X X X OK
3 eloisa.menegoni eloisa.menegoni@inaf.it IAPS ROMA N ASSEGNISTA member X X X X X X X OK
4 martina.cardillo martina.cardillo@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE member X X X X X X X OK
5 carlotta.pittori carlotta.pittori@inaf.it O.A. ROMA Y TECNOLOGO member X X X X X X X OK
6 luca.foffano luca.foffano@inaf.it IAPS ROMA N ASSEGNISTA member X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra

21. Fondi a Sostegno Iniziativa


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)