Scheda UnIAM (UNifying Isolated and Accreting Magnetars) FINAL




Informazioni generali

MAGNETAR ISOLATE E IN SISTEMI BINARI

UnIAM (UNifying Isolated and Accreting Magnetars)

Programma

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2023; Data fine: 2030

sandro.mereghetti sandro.mereghetti@inaf.it

Le magnetar, stelle di neutroni alimentate da energia magnetica, sono laboratori unici per testare gravità, elettromagnetismo e materia in condizioni estreme di densità, campo magnetico e temperatura. Esse sono rilevanti in diversi contesti astrofisici.
Questo programma è uno studio teorico-osservativo che va oltre i confini tradizionali che consideravano separatamente le magnetar isolate da quelle in accrescimento. Sviluppiamo modelli autoconsistenti per le loro proprietà spettrali, temporali e polarimetriche e li confrontiamo con le osservazioni attraverso un'analisi sistematica di diverse classi di stelle di neutroni basata su dati di archivio e proprietari. I nostri risultati saranno rilevanti anche per altri campi dell'astrofisica e per future missioni.

Magnetars host the strongest magnetic fields in the present Universe. This makes them unique laboratories to test physical theories in the strong field regime. Magnetars were recently shown to be present in diverse astrophysical settings making them far more ubiquitous than originally thought. This program is a coordinated theoretical-observational study of magnetars which goes beyond the traditional boundaries separating isolated from accreting magnetars. We shall develop self-consistent models for their spectral, timing and polarimetric properties and compare them with observations through a systematic spectral/variability analysis of different classes of NS based on archival and proprietary data. Our results will be relevant also to other fields of astrophysics and for future missions.

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle

Radiazione gravitazionale e test di gravitazione

Infrastrutture da Terra (utilizzo)

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

Comunicazione, Didattica, Divulgazione


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 17
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
IASF MILANO 3 0 0.60 0.50 0.40 0 0 0 0 0.00
O.A. ROMA 2 0 0.20 0.20 0.00 0.10 0.10 0.10 0 0.00
O.A. PADOVA 1 0 0.10 0.10 0.00 0 0 0 0 0.00
IAPS ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 1 0.10
O.A. CAGLIARI 2 0 0.10 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 0 0.00
O.A. BRERA 1 0 0 0 0 1.00 0.00 0.00 0 0.00
IASF PALERMO 1 0 0.10 0.10 0.00 0 0 0 0 0.00
O.A. PALERMO 0 0 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0.00
Totali 10 0 1.10 1.10 0.60 1.10 0.10 0.10 1 0.10
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 4
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 IUSS Pavia 0.20 0.20 0.00 0 0 0 0.00
2 Universita' di Padova 0.20 0.20 0.00 0.20 0.20 0.00 0.00
Totali 0.40 0.40 0.00 0.20 0.20 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
35.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.3847/1538-4357/ac7965 Titolo: X-Ray Observations of the Isolated Black Hole Candidate OGLE-2011-BLG-0462 and Other Collapsed Objects Discovered through Gravitational Microlensing Autori:S. Mereghetti and L. Sidoli and G. Ponti and A. Treves Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2022
2 10.1051/0004-6361/202140867 Titolo: eROSITA detection of flares from the Be/X-ray binary A0538-66 Autori:L. Ducci and S. Mereghetti and A. Santangelo and L. Ji and S. Carpano and S. Covino and V. Doroshen .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2022
3 10.3847/1538-4357/ac8797 Titolo: Three-dimensional Magnetothermal Simulations of Magnetar Outbursts Autori:Davide De Grandis and Roberto Turolla and Roberto Taverna and Elisa Lucchetta and Toby S. Wood and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2022
4 10.1051/0004-6361/202142085 Titolo: Fitting $\less$i$\greater$XMM-Newton$\less$/i$\greater$ observations of the AXP 1RXS J170849.0-400910 with four magnetar surface emission models, and predictions for X-ray polarization observations with IXPE Autori:Henric Krawczynski and Roberto Taverna and Roberto Turolla and Sandro Mereghetti and Michela Rigose .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2022
5 10.3847/1538-4357/aca528 Titolo: Deep X-Ray and Radio Observations of the First Outburst of the Young Magnetar Swift J1818.0-1607 Autori:A. Y. Ibrahim and A. Borghese and N. Rea and F. Coti Zelati and E. Parent and T. D. Russell and S. .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2023
6 10.1093/mnras/stac2587 Titolo: Two decades of X-ray observations of the isolated neutron star RX\hspace0.167emJ1856.5~-~3754: detection of thermal and non-thermal hard X-rays and refined spin-down measurement Autori:Davide De~Grandis and Michela Rigoselli and Sandro Mereghetti and George Younes and Pierre Pizzoche .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2022
7 https://doi.org/10.1093/mnras/stad1611 Titolo: Timing the X-ray pulsating companion of the hot subdwarf HD 49798 with NICER Autori:Rigoselli, Michela and De Grandis, Davide and Mereghetti, Sandro and Malacaria, Christian Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Oxford University Press (OUP)
8 10.1093/mnras/stad3680 Titolo: The detection of polarized X-ray emission from the magnetar 1E 2259+586 Autori:Heyl, Jeremy and Taverna, Roberto and Turolla, Roberto and Israel, Gian Luca and Ng, Mason and Kırmı .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Oxford University Press (OUP)
9 arXiv:2312.14645 A magnetar giant flare in the nearby starburst galaxy M82, Mereghetti,S., Rigoselli, M., Salvaterra, R. et al. 2024, Nature, in press
10 doi.org/10.1093/mnras/stac1130 Titolo: Thermal and non-thermal X-ray emission from the rotation-powered radio/γ-ray pulsar PSR J1740+1000 Autori:Rigoselli, Michela and Mereghetti, Sandro and Anzuinelli, Sara and Keith, Michael and Taverna, Rober .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Oxford University Press (OUP)



Informazioni Pubbliche

Neutron Stars; Magnetars; Pulsars; SCHEDE ASSOCIATE: SKA_SCIENCE

XMM-Newton; Chandra; NuStar; NICER; Swift; INTEGRAL; Fermi; IXPE; Aqueye+; SRT; Medicina-Croce del Nord; MeerKat


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 andrea.deluca andrea.deluca@inaf.it IASF MILANO Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
2 sandro.mereghetti sandro.mereghetti@inaf.it IASF MILANO Y DIRIGENTE DI RICERCA coordinamento, interpretazione dati X X X X X X X OK
3 ruben.salvaterra ruben.salvaterra@inaf.it IASF MILANO Y PRIMO RICERCATORE teoria e interpretazione X X X X X X X OK
4 roberto.mignani roberto.mignani@inaf.it IASF MILANO Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
5 luigi.stella luigi.stella@inaf.it O.A. ROMA N ASSOCIATO QUIESCENTE teoria e interpretazione X X X X X X X OK
6 luca.zampieri luca.zampieri@oapd.inaf.it O.A. PADOVA Y DIRIGENTE DI RICERCA osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
7 paolo.soffitta paolo.soffitta@inaf.it IAPS ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
8 marta.burgay marta.burgay@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
9 andrea.possenti andrea.possenti@inaf.it O.A. CAGLIARI Y DIRIGENTE DI RICERCA osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
10 maura.pilia maura.pilia@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
11 michela.rigoselli michela.rigoselli@inaf.it O.A. BRERA N RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
12 gian.israel gianluca.israel@inaf.it O.A. ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
13 fabio.pintore fabio.pintore@inaf.it IASF PALERMO Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
14 martino.marelli martino.marelli@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
15 delphine.perrodin delphine.perrodin@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
16 alessandro.ridolfi alessandro.ridolfi@inaf.it O.A. CAGLIARI N ASSOCIATO osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
17 marco.miceli marco.miceli@unipa.it O.A. PALERMO N ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERCA analisi dati e modellizzazione teorica X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 andrea.tiengo andrea.tiengo@iusspavia.it IUSS Pavia Y Professore associato osservazioni e interpretazione [0.1, 0.1, 0] [0.2, 0.2, -1.0] 0.0
2 paolo.esposito paolo.esposito@iusspavia.it IUSS Pavia Y Ricercatore osservazioni e interpretazione [0.1, 0.1, 0] [0.1, 0.1, None] 0.0
3 roberto.taverna@pd.infn.it roberto.taverna@pd.infn.it Universita' di Padova N Ricercatore teoria e interpretazione [0.2, 0.2, 0] [0.2, 0.2, None] 0.0
4 roberto.turolla@pd.infn.it roberto.turolla@pd.infn.it Universita' di Padova Y Professore Ordinario teoria e interpretazione [0.2, 0.2, 0] [0.2, 0.2, None] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Questo e’ un progetto a lungo termine che ha ricevuto finanziamenti attraverso diversi contratti ASI/INAF relativi alla Analisi dati di alta energia e attraverso i seguenti PRIN INAF o MIUR: --> PRIN INAF 2010 (Magnetar Anatomy: a theoretical and observational study of ultra-magnetized neutron stars, PI: S.Mereghetti, 65 kEuro); --> PRIN INAF 2014 (Getting to GUNS (Grand Unification of Neutron Stars) through X-ray variability studies of nonaccreting neutron stars, PI: S.Mereghetti, 80 kEuro); --> PRIN INAF 2018 “Mainstream” (High-Energy observations of Stellar-mass Compact Objects: from CVs to Ultraluminous X- Ray Sources, PI: Belloni); --> PRIN INAF 2016 CTA/SKA --> PRIN MIUR 2017 (UnIAM - UNifying Isolated and Accreting Magnetars, PI: S.Mereghetti, 442 kEuro) L'ultimo finanziamento ricevuto e' il Large Grant Magnetars dal Bando per il Finanziamento della Ricerca Fondamentale INAF 2022 (PI: S.Mereghetti, 126 kEuro)


Tabella fondi:

# 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 Large Grant INAF 2022 35 0 0 0 0 0 35 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)
1 INAF - GTO / GO Grant (normal) 0.0