Scheda EXTraS (Exploring the X-ray Transient and variable Sky) FINAL




Informazioni generali

Studio sistematico delle sorgenti rivelate da XMM-Newton e Chandra nel dominio temporale.

EXTraS (Exploring the X-ray Transient and variable Sky)

Programma

RSN4

RSN5

Attività: In Itinere; Data inizio: 2012; Data fine: 2030

andrea.deluca andrea.deluca@inaf.it

Nell'ambito del progetto FP7 EXTraS (2014-2016) abbiamo caratterizzato sistematicamente le proprietà temporali di oltre 400,000 sorgenti serendipite rivelate nei dati raccolti fino al 2012 da XMM-Newton/EPIC. Stiamo estendendo la nostra analisi ai dati XMM più recenti, utilizzando algoritmi più sensibili. Ricerca di pulsazioni viene effettuata sistematicamente anche su tutti i dati pubblici di Chandra. Stiamo applicando metodi statistici di machine learning e di intelligenza artificiale all'analisi dei dati e dei risultati. I prodotti della nostra analisi hanno un ricchissimo contenuto di informazione; sono già stati la base per diverse importanti scoperte e costituiranno una importante risorsa per ogni tipo di studio nell'era delle grandi surveys nel dominio temporale.

Within the EU/FP7-funded project EXTraS (2014-2016), we have systematically extracted and characterized all available time-domain information for more than 400,000 serendipitous sources detected by XMM-Newton/EPIC in data up to 2012. We are extending our analysis to more recent data, using updated pipelines. We are testing different machine learning and artificial intelligence approaches to perform data analysis and classification of results. We are also systematically searching for pulsations in all serendipitous sources detected by Chandra. The discovery space disclosed by our investigation is huge and several ground-breaking results have already been obtained. The outcome of our analysis will also become a reference in the era of large time-domain surveys and multimessenger astronomy.


Galassie, AGN e loro evoluzione

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle

Tecnologie Informatiche e software

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 10
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
IASF MILANO 7 0 1.35 1.35 1.30 0 0 0 0 0.00
O.A. ROMA 1 0 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0 0.00
IASF PALERMO 2 0 0.40 0.50 0.50 0 0 0 0 0.00
Totali 10 0 1.95 2.05 2.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 4
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 IUSS Pavia 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
2 Università di Padova / Montreal University 0 0 0 0.10 0.20 0.20 0.00
3 Politecnico Milano 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.20 0.20 0.20 0.10 0.20 0.20 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
22 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 doi:10.3847/1538-4357/ab9b81 Titolo: The Slow Heartbeats of an Ultraluminous X-Ray Source in NGC 3621 Autori: S. E. Motta and M. Marelli and F. Pintore and P. Esposito and R. Salvaterra and A. De Luca and ... Publisher: American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione: 2020
2 doi:10.3847/1538-4357/ab98f8 Titolo: A Supernova Candidate at z=0.092 in XMM-Newton archival data. Autori: Giovanni Novara and Paolo Esposito and Andrea Tiengo and Giacomo Vianello and Ruben Salvaterra and .... Publisher: American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione: 2020
3 doi:10.3847/1538-4357/ab8a44 Titolo: Discovery of a 2.8 s Pulsar in a 2 Day Orbit High-mass X-Ray Binary Powering the Ultraluminous X-Ray Source ULX-7 in M51 Autori: G. A. Rodriguez Castillo and G. L. Israel and A. Belfiore and F. Bernardini and P. Esposito and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione: 2020
4 doi:10.1051/0004-6361/201937163 Titolo: EXTraS discovery of an X-ray superflare from an L dwarf Autori: Andrea De Luca and Beate Stelzer and Adam J. Burgasser and Daniele Pizzocaro and Piero Ranalli and .... Publisher: EDP Sciences Rivista: Astronomy & Astrophysics Anno pubblicazione: 2020
5 doi:10.1051/0004-6361/201833086 Titolo: EXTraS discovery of a peculiar flaring X-ray source in the Galactic globular cluster NGC 6540 Autori: Sandro Mereghetti and Andrea De Luca and David Salvetti and Andrea Belfiore and Martino Marelli and .... Publisher: EDP Sciences Rivista: Astronomy & Astrophysics Anno pubblicazione: 2018
6 doi:10.1126/science.aai8635 Titolo: An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous x-ray source in NGC 5907 Autori: Gian Luca Israel and Andrea Belfiore and Luigi Stella and Paolo Esposito and Piergiorgio Casella and .... Publisher: American Association for the Advancement of Science (AAAS) Rivista: Science Anno pubblicazione: 2017
7 doi:10.1093/mnrasl/slw218 Titolo: Discovery of a 0.42-s pulsar in the ultraluminous X-ray source NGC~7793 P13 Autori: G. L. Israel and A. Papitto and P. Esposito and L. Stella and L. Zampieri and A. Belfiore and .... Publisher: Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters Anno pubblicazione: 2016
8 doi:10.1093/mnras/stw1897 Titolo: The Chandra ACIS Timing Survey Project: glimpsing a sample of faint X-ray pulsators Autori: G. L. Israel and P. Esposito and G. A. Rodriguez Castillo and L. Sidoli Publisher: Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione: 2016
9 doi:10.1051/0004-6361/202039783 Titolo: The EXTraS project: Exploring the X-ray transient and variable sky Autori:A. De Luca and R. Salvaterra and A. Belfiore and S. Carpano and D. D'Agostino and F. Haberl and G. .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
10 doi:10.1051/0004-6361/202142444 Titolo: Exploring X-ray variability with unsupervised machine learning Autori:M. Kova\vcevi\'c and M. Pasquato and M. Marelli and A. De Luca and R. Salvaterra and A. Bel .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

High energy astrophysics; Time domain astronomy; Time series analysis; Astronomy data analysis; Catalogs; X-ray surveys; X-ray sources; Compact objects; X-ray binary stars; X-ray stars; Stellar flares; Active galactic nuclei; X-ray transient sources; Classification; Astrostatistics techniques;

<span id="docs-internal-guid-02543b9b-7fff-e5fd-7b82-3f2597ffa2a1"><p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;"><span style="font-size: 12pt; font-family: Arial; font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; vertical-align: baseline; white-space: pre-wrap;">INAF (e in particolare IASF Milano) ha contribuito in modo cruciale a tutte le fasi della missione XMM, dalla progettazione alla calibrazione in orbita degli strumenti. Questa expertise e le molteplici competenze astrofisiche hanno permesso a INAF di assumere un ruolo di leadership a livello mondiale nello sfruttamento dei dati d'archivio di XMM-Newton, prima proponendo e coordinando il progetto FP7 EXTraS, e successivamente guidando lo sfruttamento scientifico dei risultati ottenuti, completando le linee di analisi dei dati nel dominio temporale e applicando metodi di machine learning e di intelligenza artificiale per l’analisi dati e lo studio dei risultati (tutte attivita' descritte in questa scheda).</span></p><div><span style="font-size: 12pt; font-family: Arial; font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; vertical-align: baseline; white-space: pre-wrap;"><br></span></div></span>

XMM-Newton; Chandra; NICER; NuSTAR; CINECA


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 andrea.deluca andrea.deluca@inaf.it IASF MILANO Y PRIMO RICERCATORE Coordinamento; analisi dati e interpretazione X X X X X X X OK
2 ruben.salvaterra ruben.salvaterra@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE interpretazione risultati X X X X X X X OK
3 martino.marelli martino.marelli@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK
4 roberto.mignani roberto.mignani@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE osservazioni follow-up e caratterizzazione MWL X X X X X X X OK
5 lara.sidoli lara.sidoli@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK
6 sandro.mereghetti sandro.mereghetti@inaf.it IASF MILANO Y DIRIGENTE DI RICERCA interpretazione risultati X X X X X X X OK
7 andrea.belfiore andrea.belfiore@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK
8 gian.israel gianluca.israel@inaf.it O.A. ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK
9 guillermo.rodriguez guillermo.rodriguez@inaf.it IASF PALERMO Y RICERCATORE analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK
10 fabio.pintore fabio.pintore@inaf.it IASF PALERMO Y RICERCATORE analisi dati; interpretazione risultati X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 andrea.tiengo andrea.tiengo@iusspavia.it IUSS Pavia Y Professore associato analisi dati; interpretazione risultati [0.1, 0.1, 0.1] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
2 paolo.esposito paolo.esposito@iusspavia.it IUSS Pavia Y Ricercatore analisi dati; interpretazione risultati [0.1, 0.1, 0.1] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
3 mario.pasquato mario.pasquato@umontreal.ca Università di Padova / Montreal University N Marie Curie Fellow Esperto tecniche machine/deep learning [0.1, 0.2, 0.2] [0.2, 0.3, 0.3] 0.0
4 nicolo.pincirolivago nicolooreste.pinciroli@polimi.it Politecnico Milano N PhD student analisi dati con metodi machine/deep learning [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Si tratta di un programma a lungo termine iniziato con il finanziamento al progetto EXTraS da parte della EU (FP7-SPACE, GA607452, 2014-2016): 2579 keuro assegnati ad un consorzio di 6 enti guidato da INAF (PI A. De Luca), , di cui 507 keuro dedicati all’INAF. Piu' recentemente il programma e' stato finanziato nell'ambito dell'accordo attuativo ASI-INAF "Attività di Studio per la comunità scientifica di Astrofisica delle Alte Energie e Fisica Astroparticellare", sia nella prima tornata (progetto ULTraS, 80 keuro, PI A. De Luca) che nella seconda tornata (progetto PulsULTraS, 122 keuro, PI G.L. Israel). Parte del finanziamento ottenuto nel 2022 nell'ambito del bando GO (PI Israel) e' stato rendicontato su questa scheda; copre esclusivamente le attivita' di analisi dati proprietari relativi al programma osservativo sulla sorgente M51 ULX-7.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)
1 INAF - GTO / GO Grant (large) 22400.0