Scheda SPUFS FINAL




Informazioni generali

Ricerca di radio pulsar in sorgenti FERMI non identificate

SPUFS

Programma

Programma

RSN4

RSN2

Attività: In Itinere; Data inizio: 2016; Data fine: 2025

alessandro.corongiu alessandro.corongiu@inaf.it

I cataloghi delle nuove sorgenti gamma non identificate scoperte da strumenti quali il satellite Fermi si sono rivelati, nell’ultimo decennio, una vera e propria miniera d’oro per la scoperta di nuove pulsar e, in particolare, di pulsar al millisecondo (MSP). Tra esse spiccano le cosiddette BlackWidow (BW) e Redback (RB), binarie in cui il segnale radio è spesso eclissato da materia espulsa dalla stella compagna e che rappresentano fasi evolutive cruciali nella formazione delle MSP. Il nostro gruppo, attivo in questi studi fin dal lancio di Agile e Fermi, si propone di scoprire e studiare MSP con strumenti di nuova generazione, anche grazie a una efficace selezione di RB e BW tramite osservazioni X e ottiche, e di studiare MSP dal radio al gamma per comprenderne i meccanismi di emissione.

The catalogs of new unidentified gamma-ray sources discovered by instruments such as the Fermi satellite have turned out to be, in the last decade, a real goldmine for the discovery of new pulsars, and in particular, millisecond pulsars (MSPs). Among them, the so-called Black Widows (BW) and Redbacks (RB) stand out: the radio signal of these binary MSPs is often eclipsed by the matter expelled by their companion; they represent crucial evolutionary phases of MSP formation. Our group, already active in this field since the launch of the AGILE and FERMI satellites, proposes to discover and study MSPs by using new-generation instruments, also thanks to the selection of BW and RB candidates based on optical and X-ray observations, and to study MSPs so as to understand their emission mechanism.

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 8
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
IASF MILANO 1 0 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0 0.00
O.A. CAGLIARI 4 0 0.40 0.40 0.40 0.10 0.00 0.00 0 0.00
Totali 5 0 0.50 0.50 0.50 0.10 0.00 0.00 0 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 doi:10.1093/mnras/staa3463 Titolo: Radio pulsations from the $\upgamma$-ray millisecond pulsar PSR\hspace0.167emJ2039\textendash5617 Autori:A Corongiu and R P Mignani and A S Seyffert and C J Clark and C Venter and L Nieder and A Possenti .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
2 doi:10.1093/mnras/staa3484 Titolo: Einstein@Home discovery of the gamma-ray millisecond pulsar PSR J2039\textendash5617 confirms its predicted redback nature Autori:C J Clark and L Nieder and G Voisin and B Allen and C Aulbert and O Behnke and R P Breton and C Cho .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
3 10.1093/mnras/staa2339 Titolo: A multiwavelength search for black widow and redback counterparts of candidate $\upgamma$-ray millisecond pulsars Autori:C Braglia and R P Mignani and A Belfiore and M Marelli and G L Israel and G Novara and A De~Luca an .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
4 doi:10.1093/mnras/staa164 Titolo: NuSTAR and Parkes observations of the transitional millisecond pulsar binary XSS\hspace0.167emJ12270\textendash4859 in the rotation-powered state Autori:D de~Martino and A Papitto and M Burgay and A Possenti and F Coti~Zelati and N Rea and D F Torres a .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
5 doi:10.1051/0004-6361/201833464 Titolo: The two tails of PSR J2055$\mathplus$2539 as seen by Chandra: Analysis of the nebular morphology and pulsar proper motion Autori:M. Marelli and A. Tiengo and A. De Luca and R. P. Mignani and D. Salvetti and P. M. Saz Parkinson a .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
6 n.a. Titolo: Multi-wavelength studies of Redback and Black Widow pulsars Autori: Mignani, Roberto; Salvetti, David; Pallanca, Cristina; Marelli, Martino; De Luca, Andrea; Belfiore, Andrea Mario Abstract: The unexpected Fermi discovery of more than 70 gamma-ray milli-second pulsars (MSPs) outside globular clusters, spurred the scientific interest on these objects, and opened new horizons in MSP astronomy and on the study of the evolution of neutron stars in compact binary systems, including the ablation process of the companion star in the so-called Black Widow (BW) and Redback (RB) systems. It is thought that an important fraction of the tens of unidentified pulsar-like Fermi sources at high latitude are MSPs, yet unidentified, owing to their extremely elusive radio emission. As shown in a few recent cases, optical observations have been instrumental to spot binary MSP candidates through the discovery of periodic modulations in the flux of their putative companions. In this contribution, we report on the recent follow-ups of several candidate binary MSPs carried out with optical and X-ray facilities, e.g. GROND and XMM-Newton, Swift. This program already lead to identification of the Fermi source 3FGL 2036.6-5618 as candidate RB system, through the detection of periodic (orbital) modulation of its X/optical flux (Salvetti et al. 2015). BibCode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2016cosp...41E1291M/abstract
7 doi:10.1088/0004-637X/814/2/88 Titolo: MULTI-WAVELENGTH OBSERVATIONS OF 3FGL J2039.6\textendash5618: A CANDIDATE REDBACK MILLISECOND PULSAR Autori:D. Salvetti and R. P. Mignani and A. De Luca and C. Delvaux and C. Pallanca and A. Belfiore and M. .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2015
8 10.1093/mnras/staa164 Titolo: NuSTAR and Parkes observations of the transitional millisecond pulsar binary XSS\hspace0.167emJ12270\textendash4859 in the rotation-powered state Autori:D de~Martino and A Papitto and M Burgay and A Possenti and F Coti~Zelati and N Rea and D F Torres a .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
9 10.1088/0004-637X/705/1/1 Titolo: RADIO DETECTION OF LAT PSRs J1741-2054 AND J2032+4127: NO LONGER JUST GAMMA-RAY PULSARS Autori:F. Camilo and P. S. Ray and S. M. Ransom and M. Burgay and T. J. Johnson and M. Kerr and E. V. Gott .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2009
10 N.A. Title: Pulsar Science with the SKA Authors: Kramer, M.; Stappers, B. Abstract: The SKA will be transformational for many areas of science, but in particular for the study of neutron stars and their usage as tools for fundamental physics in the form of radio pulsars. Since the last science case for the SKA, numerous and unexpected advances have been made broadening the science goals even further. With the design of SKA Phase 1 being finalised, it is time to confront the new knowledge in this field, with the prospects promised by this exciting new telescope. While technically challenging, we can build our expectations on recent discoveries and technical developments that have reinforced our previous science goals. Publication: Proceedings of Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14). 9 -13 June, 2014. Giardini Naxos, Italy. Online at http://pos.sissa.it/cgi-bin/reader/conf.cgi?confid=215, id.36 BibCode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015aska.confE..36K/abstract E-Print Comments: 12 pages, 2 figures, to be published in: "Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array", Proceedings of Science, PoS(AASKA14)036



Informazioni Pubbliche

Radio pulsars; Millisecond pulsars; Binary pulsars SCHEDE ASSOCIATE: SKA_SCIENCE, MWPSR

L’INAF ha un’esperienza ventennale nel campo delle radio pulsar. In particolare il gruppo pulsar dell’Osservatorio Astronomico di Cagliari ha un ruolo di primo piano nelle varie collaborazioni europee (European Pulsar Timing Array) e mondiali (Parkes Pulsar Surveys, International Pulsar Timing Array, MeerTime, TRAPUM) che hanno svolto e tuttora svolgono progetti dedicati alla ricerca e allo studio di radio pulsar con le maggiori facilities osservative mondiali: Parkes, Green Bank, Arecibo, solo per citarne alcuni, ed il recente MeerKat, uno dei precursori di SKA. Inoltre, alcuni dei membri del team sono coordinatori dei tre principali working group di meerTime e TRAPUM, key science projects di MeerKAT, dedicati alla ricerca ed al timing di radio pulsar (si veda sezione 14). Un ulteriore membro del team è responsabile, per il satellite AGILE, delle attività pulsar e del coordinamento con il radio delle attività legate alle osservazioni di pulsar e transienti veloci.

SRT, Parkes, Meerkat, Effelsberg, Nançay, Green Bank (forse), SKA


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 roberto.mignani roberto.mignani@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE Follow-up IR/ottico/alte energie X X X X X X X OK
2 marta.burgay marta.burgay@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Ricerca e follow-up radio X X X X X X X OK
3 andrea.possenti andrea.possenti@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Osservazioni e Interpretazione dei dati X X X X X X X OK
4 alessandro.ridolfi alessandro.ridolfi@inaf.it O.A. CAGLIARI N RICERCATORE Ricerca e follow-up radio X X X X X X X OK
5 andrea.deluca andrea.deluca@inaf.it IASF MILANO Y PRIMO RICERCATORE Interpretazione risultati X X X X X X X OK
6 maura.pilia maura.pilia@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Ricerca e follow-up radio X X X X X X X OK
7 delphine.perrodin delphine.perrodin@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Osservazioni, data transfer e interpretazione dati X X X X X X X OK
8 alessandro.corongiu alessandro.corongiu@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Coordinatore 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

I fondi finora allocati per questa iniziativa sono: Ob.Fu. 1.05.01.88.05 - Opening a new era in pulsars and compact objects science with MeerKat” (ref Andrea Possenti), anni 2017-2020, scadenza giugno 2022: 20 kEuro Per il completamento del progetto sarà necessario reperire, tramite partecipazioni a bandi TBD, ulteriori 10 kEuro/anno fino al 2025 per missioni e pubblicazioni.


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€)
1 Opening a new era in pulsars and compact objects science with MeerKat” (ref Andrea Possenti): anni 2017-2020 1 0 0 0 0 0 1 0


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