Studio pancromatico degli FRB: osservazioni, teoria e analisi statistiche.
FRB_Italy
Programma
RSN4
RSN1
RSN2
RSN5
Attività: In Itinere; Data inizio: 2020; Data fine: 2030
andrea.possenti andrea.possenti@inaf.it
I Fast Radio Burst (FRB) sono un argomento centrale dell’astrofisica contemporanea. Nonostante le decine di modelli teorici proposti, la loro natura intrinseca continua peraltro ad essere misteriosa. Abbiamo dunque creato un team di ricercatori di INAF allo scopo di: i) imporre vincoli forti sulla loro origine, tramite esperimenti di identificazione delle loro controparti attraverso l’intera banda elettromagnetica, effettuati utilizzando tutte le strutture accessibili, oltreché tramite l’esplorazione di dati di archivio; ii) validare (o respingere) l'associazione proposta tra le stelle note come magnetar e (almeno una sottoclasse) degli FRB; iii) utilizzare gli FRB come strumenti, a volte unici, per un'ampia varietà di applicazioni astrofisiche, cosmologiche e di fisica fondamentale.
The research about the Fast Radio Bursts (FRBs) is a key field of modern astrophysics. Despite several tens of proposed theoretical models, their intrinsic nature(s) remain(s) puzzling. We have set up a team of INAF researchers in the aim of: i) imposing strong constraints to the nature of the repeating FRBs via an unprecedently large experiment of identification of counterparts to FRBs using all the accessible facilities across the electro-magnetic bands, as well as archival data; ii) supporting (or dismissing) the proposed association among the magnetars and (at least a subclass) of the FRBs; iii) using the FRBs as sometime unique tools for a large variety of astrophysical, cosmological and fundamental physics applications.
Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici
Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali
Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici
Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa
Tecnologie per Astronomia Radio
Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie
Tecnologie Informatiche e software
Infrastrutture da Terra (utilizzo)
Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O.A. CAGLIARI | 3 | 0 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| O.A. PADOVA | 1 | 0 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| IAPS ROMA | 1 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.20 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| IRA BOLOGNA | 2 | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0.20 |
| OAS BOLOGNA | 7 | 0 | 0.90 | 0.90 | 0.90 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0.00 |
| O.A. ROMA | 5 | 0 | 0.60 | 0.60 | 0.40 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0.00 |
| DIREZIONE SCIENTIFICA | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| IASF MILANO | 2 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| O.A. CAPODIMONTE | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| Totali | 22 | 0 | 2.40 | 2.50 | 2.00 | 0.80 | 0.60 | 0.40 | 1 | 0.20 |
| # | Struttura | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | INAF - Amministrazione Centrale | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 2 | Università degli Studi di Ferrara | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 3 | Dipartimento Fisica e Scienze della Terra - Università di Ferrara | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 4 | IUSS Pavia | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 5 | Instituto de Astrofisica de Andalucía, IAA-CSIC, Spain | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.00 |
| 6 | Dipartimento di Fisica - Università di Trieste | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 7 | INFN-Sezione Roma1 | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.00 |
| 8 | Università di Bologna | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 9 | Goethe University Frankfurt | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 10 | Unversità di Tor Vergata | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.00 |
| Certi 2024 | Certi 2025 | Certi 2026 | Presunti 2024 | Presunti 2025 | Presunti 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3200.0 | 200.0 | 0.0 | 0.0 | 90.0 | 90.0 |
<p>High energy astrophysics; Time domain astronomy; Transient sources; Radio transient sources; Radio bursts; Fast Radio Bursts; X-ray transient sources; X-ray bursts; γ-ray transient sources; Optical transient sources; Neutron Stars; Magnetars; Intergalactic medium; Interstellar medium. </p><p><font color="#FF0000">Altre SCHEDE CONNESSE a questa</font>: FRB_NC; THETSKY; SKA_Science; AGILE (for archiving purposes) ; FANS; GAME; UnIAM; pulsars_in_GC; MSP<br></p>
<p>Nel vasto quadro internazionale degli studi sugli FRB, questo programma risulta dalla selezione di tre tematiche chiave, ove INAF può recitare un ruolo di leadership. Una riguarda la relazione fra gli FRB ripetitivi e le magnetar; l’altra ambisce alla prima rivelazione di un FRB in una banda e.m. diversa dal radio, la terza alla caratterizzazione delle galassie ospitanti gli FRB. La prima linea di ricerca pone a fattor comune le note expertise di INAF nella scienza delle magnetar e nella radioastronomia. La seconda e la terza tematica si appoggiano ai grandi risultati ottenuti da INAF nei follow-up multiwavelength (MWL) di gamma-ray burst e burst di onde gravitazionali e nell'uso di fotometri ultraveloci.<br></p><p>In parallelo, INAF ha assunto un ruolo rilevante nel progetto del radiotelescopio CHORD, che, localizzato in Canada vicino al suo predecessore CHIME, diventerà uno degli strumenti di riferimento per la scienza degli FRB nel prossimo decennio.<br></p>
<p>**** Campagne di osservazione pancromatiche: <font color="#FF0000"><b>RADIO</b></font>: SRT (rivelazione di burst); Medicina-Croce del Nord (rivelazione di burst e monitoring); Medicina-Parabola (rivelazione di burst e monitoring); <font color="#FF0000"><b>OTTICO</b></font>: Telescopio Galileo di Asiago (con il fotometro ultraveloce IFI-Iqueye); Telescopio Copernicus di Asiago (con il fotometro ultraveloce Aqueye+); TNG (con il fotometro ultraveloce SiFAP 2 + polarimetria); REM (con ROS2/REMIR); VST (Omegacam); Schmidt 67/92; CAHA-2.2 (AstraLux); NTT (EFOSC2); GTC (Megara); Swift(UVOT) <font color="#FF0000"><b>X-RAY/GAMMA-RAY</b></font>: Agile (GRID/MCAL/SA, per scopi di uso dell'archivio); INTEGRAL (IBIS/ISGRI/SPI-ACS/JEM-X); Insight-HXMT (LE/ME/HE); ASTROSAT; NUSTAR; Swift (BAT/XRT); NICER (XTI); Fermi (LAT/GBM); XMM-Newton (EPIC); Chandra (ACIS) </p><p>**** Localizzazione astrometrica e caratterizzazione delle sorgenti in radio: SRT-VLBI; Medicina-VLBI; Noto-VLBI; EVN; eVLA; MeerKAT; Telescopio di Parkes; GMRT. </p><p> **** Fotometria ottica profonda e spettroscopia + Studio delle galassie ospitanti le sorgenti: REM; LBT (LBC/Lucifer/MODS); TNG; VST; NTT (SOXS); NOT. </p><p> **** Studio di emissione persistente di alta energia: AGILE; INTEGRAL; FERMI. </p><p>I membri di questo programma possono avere amplissima disponibilità temporale di uso di: Medicina-Croce del Nord (RADIO); REM (ottico); AGILE (raggi GAMMA e raggi X, per dati di archivio). Per molti altri degli strumenti menzionati già esistono specifici proposal approvati, talora nel contesto di collaborazioni internazionali: SRT; SRT-VLBI; Medicina-VLBI; Noto-VLBI; Meerkat; Radiotelescopio di Parkes; GMRT; Telescopio Galileo di Asiago; Telescopio Copernicus di Asiago; TNG; REM; NTT; Schmidt 67/92; Integral; Swift; XMM-Newton. Per i rimanenti strumenti, vengono sottomesse regolarmente delle specifiche proposte dedicate, che si basano su precedenti proposte e su solide collaborazioni internazionali. Si nota altresì che membri di questa proposta fanno parte dei team di commissioning e sviluppo di alcuni di questi strumenti. </p>
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | andrea.possenti | andrea.possenti@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | Coordinamento, interpretazione dati | X X X | X X X | X |
|
| 2 | maura.pilia | maura.pilia@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | PRIMO RICERCATORE | coordinamento campagne, osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 3 | marta.burgay | marta.burgay@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 4 | alessandro.corongiu | alessandro.corongiu@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 5 | delphine.perrodin | delphine.perrodin@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 6 | alessandro.ridolfi | alessandro.ridolfi@inaf.it | O.A. CAGLIARI | N | ASSOCIATO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 7 | luca.zampieri | luca.zampieri@oapd.inaf.it | O.A. PADOVA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 8 | francesca.panessa | francesca.panessa@inaf.it | IAPS ROMA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 9 | gianni.bernardi | gianni.bernardi@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 10 | elena.pian | elena.pian@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 11 | luciano.nicastro | luciano.nicastro@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 12 | eliana.palazzi | eliana.palazzi@inaf.it | OAS BOLOGNA | N | ASSOCIATO QUIESCENTE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 13 | alessandro.papitto | alessandro.papitto@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 14 | filippo.ambrosino | filippo.ambrosino@inaf.it | O.A. ROMA | Y | RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 15 | piergiorgio.casella | piergiorgio.casella@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 16 | mauro.orlandini | mauro.orlandini@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 17 | marco.tavani | marco.tavani@iaps.inaf.it | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO QUIESCENTE | interpretazione e teoria | X X X | X X X | X |
|
| 18 | sandro.mereghetti | sandro.mereghetti@inaf.it | IASF MILANO | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 19 | giovanni.naldi | giovanni.naldi@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | TECNOLOGO | sviluppo hardware/software e osservazioni | X X X | X X X | X |
|
| 20 | massimo.dellavalle | massimo.dellavalle@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | N | ASSOCIATO QUIESCENTE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 21 | carlo.stanghellini | carlo.stanghellini@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 22 | giuseppe.pupillo | giuseppe.pupillo@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | PRIMO TECNOLOGO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 23 | roberto.mignani | roberto.mignani@inaf.it | IASF MILANO | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 24 | matteo.trudu | matteo.trudu@inaf.it | O.A. CAGLIARI | N | RICERCATORE | osservazioni e interpretazione e sviluppo software | X X X | X X X | X |
|
| 25 | claudio.casentini | claudio.casentini@inaf.it | IAPS ROMA | N | RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 26 | marcello.giroletti | marcello.giroletti@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 27 | lorenzo.amati | lorenzo.amati@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 28 | francesco.verrecchia | francesco.verrecchia@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO TECNOLOGO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 29 | matteo.perri | matteo.perri@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO TECNOLOGO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 30 | andrea.rossi | andrea.rossi@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | TECNOLOGO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 31 | luigi.stella | luigi.stella@inaf.it | O.A. ROMA | N | ASSOCIATO QUIESCENTE | interpretazione e teoria | X X X | X X X | X |
|
| 32 | carlotta.pittori | carlotta.pittori@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO TECNOLOGO | osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 33 | elisabetta.maiorano | elisabetta.maiorano@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | RICERCATORE | spettroscopia ottica | X X X | X X X | X |
|
| 34 | felice.cusano | felice.cusano@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | TECNOLOGO | fotometria ottico/IR | X X X | X X X | X |
|
| 35 | maura.sandri | maura.sandri@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO TECNOLOGO | education & outreach | X X X | X X X | X |
|
| 36 | silvia.casu | silvia.casu@inaf.it | O.A. CAGLIARI | Y | PRIMO RICERCATORE | education & outreach | X X X | X X X | X |
|
| 37 | gabriele.bruni | gabriele.bruni@inaf.it | IAPS ROMA | N | RICERCATORE | interferometria radio | X X X | X X X | X |
|
| 38 | luigi.piro | luigi.piro@inaf.it | IAPS ROMA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | osservazioni e modelli | X X X | X X X | X |
|
| 39 | ivan.bruni | ivan.bruni@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | C.T.E.R. | supporto fotometria veloce | X X X | X X X | X |
|
| 40 | martin.topinka | martin.topinka@inaf.it | O.A. CAGLIARI | N | RICERCATORE | sviluppo software | X X X | X X X | X |
|
| 41 | andrea.geminardi | andrea.geminardi@inaf.it | O.A. CAGLIARI | N | ASSOCIATO - DOTTORANDO STRUTTURE | Osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 42 | riccardo.laplaca | riccardo.laplaca@inaf.it | O.A. ROMA | N | ASSEGNISTA | Teoria | X X X | X X X | X |
|
| 43 | alessia.spolon | alessia.spolon@inaf.it | O.A. PADOVA | N | TECNOLOGO | Osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 44 | daniela.vergani | daniela.vergani@inaf.it | OAS BOLOGNA | Y | PRIMO RICERCATORE | Osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 45 | gian.israel | gianluca.israel@inaf.it | O.A. ROMA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | Osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| 46 | rosita.paladino | rosita.paladino@inaf.it | IRA BOLOGNA | Y | RICERCATORE | Osservazioni e interpretazione | X X X | X X X | X |
|
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | sandra.savaglio | sandra.savaglio@unical.it | INAF - Amministrazione Centrale | Y | Associato | osservazioni e interpretazione | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.1, 0.1, 0.1] | 0.0 |
| 2 | cristiano.guidorzi | guidorzi@fe.infn.it | Università degli Studi di Ferrara | Y | Ricercatore | osservazioni e interpretazione | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 3 | filippo.frontera | frontera@fe.infn.it | Dipartimento Fisica e Scienze della Terra - Università di Ferrara | Y | Professore Ordinario in quiescenza | osservazioni e interpretazione | [0, 0, 0] | [0.0, 0.2, 0.2] | 0.0 |
| 4 | paolo.esposito | paolo.esposito@iusspavia.it | IUSS Pavia | Y | Ricercatore | osservazioni e interpretazione | [0, 0, 0] | [0.0, 0.1, 0.1] | 0.0 |
| 5 | angela.gardini | gardini@iaa.es | Instituto de Astrofisica de Andalucía, IAA-CSIC, Spain | N | Ricercatrice | osservazioni e interpretazione | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.2, 0.2] | 0.0 |
| 6 | giacomo.principe | giacomo.principe@inaf.it | Dipartimento di Fisica - Università di Trieste | N | Post Doc | osservazioni e interpretazione | [0, 0, 0] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 7 | simone.dallosso | simone.dall-osso@roma1.infn.it | INFN-Sezione Roma1 | N | Ricercatore TD | teoria | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.2, 0.2] | 0.0 |
| 8 | cristina.pallanca | cristina.pallanca3@unibo.it | Università di Bologna | N | Ricercatore | Analisi dati ottici | [0, 0, 0] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 9 | giulia.stratta | giulia.stratta@inaf.it | Goethe University Frankfurt | N | Ricercatrice | osservazioni e interpretazione | [0, 0, 0] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 10 | eleonora.troja | eleonora.troja@uniroma2.it | Unversità di Tor Vergata | Y | Professore Associato | Osservazioni e interpretazione | [0, 0, 0] | [0.0, 0.2, 0.2] | 0.0 |
Al momento questa attività possiede specifici fondi per i personale (circa 400 keuro fino al 2025), basati sul progetto PNRR NG-CROCE, che sono solo dedicati agli sviluppi software necessari per il set up della Croce del Nord e del nuovo radiotelescopio CHORD. Nessun fondo è invece al momento disponibile per le attività legate alle campagne multi lunghezza d'onda. Richieste di fondi dedicati sono regolarmente sottomesso nel contesto di bandi Prin Miur, Grant INAF etc. Il programma richiede peraltro un plafond di investimenti regolari sul prossimo quinquennio ai fini di sfruttare pienamente le summenzionate infrastrutture e di fertilizzare il contesto di giovani ricercatori in INAF, in vista degli sviluppi fondamentali in questo settori attesi con l'avvento di SKA, Vera Rubin, E-ELT, etc. Le necessità maggiori, come descritto nella sezione 24, sono legate all'acquisizione di personale legato alla esecuzione (quando necessario) delle osservazioni e alla pronta riduzione dei dati, oltreché alla implementazione computazionale di nuovi modelli teorici e simulazioni. Le stime dei fondi necessari si basano dunque principalmente sull'arruolamento di una dozzina fra assegnisti di ricerca (con contratti biennali) e/o dottorandi nell'arco temporale dal 2025 al 2030 (cifra necessaria stimata di 500 keuro).
| # | Provenienza | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Certi 2026 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Presun. 2026 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2.02.03.01 | 3000 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3000 | 0 |
| 2 | 2.02.03.01 (capitale umano) | 200 | 200 | 0 | 0 | 90 | 90 | 400 | 180 |
| # | Provenienza | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) | Fondi 2026 (€) |
|---|