Scheda P-REX FINAL




Informazioni generali

Polarized X-rays from LMXB

P-REX

Programma

Programma

Missione spaziale Internazionale

RSN4

RSN2

Attività: In Itinere; Data inizio: 2022; Data fine: 2024

fiamma.capitanio fiamma.capitanio@iaps.inaf.it

La missione NASA/ASI, The Imaging X-ray Polarimetry Explorer(IXPE), ha aperto una nuova finestra sulla luce polarizzata in banda X. In particolare, la radiazione polarizzata, emessa da una binaria X (LMXB), informazioni sulla geometria della regione dove avviene la Comptonizzazione e sullo spin del BH. Campagne di osservazioni simultanee ad IXPE sono in corso sia con satelliti in banda X che con telescopi in altre bande. Questo consente di avere, insieme ai dati polarimetrici, degli spettri ad alta risoluzione e a larga banda. Inoltre, recenti studi teorici si sono concentrati sulla radiazione X polarizzata emessa dalle LMXB. Grazie ai dati raccolti ed alla teoria, studiamo la geometria e lo spin nelle LMXB.

The NASA/ASI mission, The Imaging X-ray Polarimetry Explorer(IXPE), has opened

a new window on  polarized light in the X-ray band. The polarized radiation emitted from an X-ray binary(LMXB) can give informations about the geometry of the region where the Comptonization occurs and about the spin of the BH.

Simultaneous observation campaigns with IXPE are on going both with X-ray satellite and with other wavelengths telescopes. This allows to have, together with the polarimetric data,  high-resolution spectra in broad energy-band. Moreover, recent theoretical studies have focused on the X-ray polarised radiation emitted from LMXB. Thanks to the collected data and the theoretical works, we study the geometry and the spin in LMXBs

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle

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


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 15
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
IAPS ROMA 2 0 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 1 0.10
O.A. CAGLIARI 2 0 0.30 0.20 0.20 0 0 0 0 0.00
OAS BOLOGNA 1 0 0.30 0.30 0.30 0 0 0 0 0.00
O.A. ROMA 1 0 0.20 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IASF PALERMO 1 0 0.00 0.00 0.00 0.20 0.20 0.00 1 0.10
O.A. BRERA 1 0 0 0 0 0.20 0.00 0.00 0 0.00
Totali 8 0 1.20 0.70 0.70 0.40 0.20 0.00 2 0.20
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 6
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 Università Roma 3 0.20 0.20 0.00 0.20 0.20 0.20 0.00
2 Università degli studi Roma 3 0 0 0 0.30 0.40 0.00 0.00
3 Agenzia Spaziale Italiana 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
4 Università degli Studi di Milano Statale 0 0 0 0.20 0.20 0.20 0.00
Totali 0.20 0.20 0.00 0.70 0.80 0.40 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
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1086/587162 Titolo: A New Comptonization Model for Weakly Magnetized, Accreting Neutron Stars in Low-Mass X-Ray Binaries Autori:Ruben Farinelli and Lev Titarchuk and Ada Paizis and Filippo Frontera Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2008
2 10.1093/mnras/sty816 Titolo: The failed state transition of the ATOLL source GRS 1724\textendash308 Autori:A Tarana and F Capitanio and M Cocchi Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2018
3 10.1051/0004-6361/201425003 Titolo: Interplay between heartbeat oscillations and wind outflow in microquasar IGR J17091-3624 Autori:Agnieszka Janiuk and Mikolaj Grzedzielski and Fiamma Capitanio and Stefano Bianchi Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2015
4 10.3390/galaxies6020054 Titolo: Instrumentation and Future Missions in the Upcoming Era of X-ray Polarimetry Autori:Sergio Fabiani Publisher:MDPI AG Rivista: Galaxies Anno pubblicazione:2018
5 10.3847/1538-4357/acae88 Titolo=Polarization Properties of the Weakly Magnetized Neutron Star X-Ray Binary GS 1826-238 in the High Soft State, Autori=Capitanio, F., Fabiani, S., Gnarini, A., Ursini, F., Ferrigno, C., Matt, G., Poutanen, J., Cocchi, M., Mikusincova, R., Farinelli, R., Bianchi, S., Kajava, J. J. E., Muleri, F., Sanchez-Fernandez, C., Soffitta, P., Wu, K., Agudo, I., Antonelli, L. A., Bachetti, M., Baldini, L., Baumgartner, W. H., Bellazzini, R., Bongiorno, S. D., Bonino, R., Brez, A., Bucciantini, N., Castellano, S., Cavazzuti, E., Ciprini, S., Costa, E., De Rosa, A., Del Monte, E., Di Gesu, L., Di Lalla, N., Di Marco, A., Donnarumma, I., Doroshenko, V., Dovčiak, M., Ehlert, S. R., Enoto, T., Evangelista, Y., Ferrazzoli, R., Garcia, J. A., Gunji, S., Hayashida, K., Heyl, J., Iwakiri, W., Jorstad, S. G., Karas, V., Kitaguchi, T., Kolodziejczak, J. J., Krawczynski, H., La Monaca, F., Latronico, L., Liodakis, I., Maldera, S., Manfreda, A., Marin, F., Marinucci, A., Marscher, A. P., Marshall, H. L., Mitsuishi, I., Mizuno, T., Ng, C.-Y., O'Dell, S. L., Omodei, N., Oppedisano, C., Papitto, A., Pavlov, G. G., Peirson, A. L., Perri, M., Pesce-Rollins, M., Petrucci, P.-O., Pilia, M., Possenti, A., Puccetti, S., Ramsey, B. D., Rankin, J., Ratheesh, A., Romani, R. W., Sgrò, C., Slane, P., Spandre, G., Tamagawa, T., Tavecchio, F., Taverna, R., Tawara, Y., Tennant, A. F., Thomas, N. E., Tombesi, F., Trois, A., Tsygankov, S. S., Turolla, R., Vink, J., Weisskopf, M. C., Xie, F., and Zane, S., Publisher=The Astrophysical Journal, 943, 129, 2023
6 10.1093/mnras/stac3726 Titolo: Accretion geometry of the neutron star low mass X-ray binary Cyg X-2 from X-ray polarization measurements Autori:R Farinelli and S Fabiani and J Poutanen and F Ursini and C Ferrigno and S Bianchi and M Cocchi and .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2022
7 10.1093/mnras/stz1727 Titolo: An X-ray reverberation mass measurement of Cygnus X-1 Autori:Guglielmo Mastroserio and Adam Ingram and Michiel van~der~Klis Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
8 10.3847/1538-4357/abc5b1 Titolo: Investigating the Mini and Giant Radio Flare Episodes of Cygnus X-3 Autori:Elise Egron and Alberto Pellizzoni and Simona Righini and Marcello Giroletti and Karri Koljonen and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
9 10.1051/0004-6361/202346275 Titolo=Discovery of strongly variable X-ray polarization in the neutron star low-mass X-ray binary transient XTE J1701−462. Autori=Cocchi, Massimo ; Gnarini, Andrea ; Fabiani, Sergio ; Ursini, Francesco ; Poutanen, Juri; Capitanio, Fiamma ; Bobrikova, Anna ; Farinelli, Ruben; Paizis, Adamantia ; Sidoli, Lara ; Veledina, Alexandra ; Bianchi, Stefano; Di Marco, Alessandro ; Ingram, Adam ; Kajava, Jari J. E. ; La Monaca, Fabio; Matt, Giorgio ; Malacaria, Christian ; Mikušincová, Romana ; Rankin, John ; Zane, Silvia ; Agudo, Iván ; Antonelli, Lucio A.; Bachetti, Matteo ; Baldini, Luca ; Baumgartner, Wayne H. ; Bellazzini, Ronaldo ; Bongiorno, Stephen D. ; Bonino, Raffaella ; Brez, Alessandro ; Bucciantini, Niccolò ; Castellano, Simone ; Cavazzuti, Elisabetta ; Chen, Chien-Ting ; Ciprini, Stefano ; Costa, Enrico ; De Rosa, Alessandra; Del Monte, Ettore ; Di Gesu, Laura ; Di Lalla, Niccolò ; Donnarumma, Immacolata ; Doroshenko, Victor ; Dovčiak, Michal ; Ehlert, Steven R. ; Enoto, Teruaki ; Evangelista, Yuri ; Ferrazzoli, Riccardo ; Garcia, Javier A. ; Gunji, Shuichi ; Hayashida, Kiyoshi ; Heyl, Jeremy; Iwakiri, Wataru ; Jorstad, Svetlana G. ; Kaaret, Philip ; Karas, Vladimir ; Kislat, Fabian ; Kitaguchi, Takao ; Kolodziejczak, Jeffery J. ; Krawczynski, Henric ; Latronico, Luca ; Liodakis, Ioannis; Maldera, Simone ; Manfreda, Alberto ; Marin, Frédéric ; Marinucci, Andrea ; Marscher, Alan P. ; Marshall, Herman L. ; Massaro, Francesco ; Mitsuishi, Ikuyuki ; Mizuno, Tsunefumi ; Muleri, Fabio ; Negro, Michela ; Ng, Chi-Yung ; O'Dell, Stephen L. ; Omodei, Nicola ; Oppedisano, Chiara ; Papitto, Alessandro ; Pavlov, George G. ; Peirson, Abel L. ; Perri, Matteo ; Pesce-Rollins, Melissa ; Petrucci, Pierre-Olivier ; Pilia, Maura ; Possenti, Andrea ; Puccetti, Simonetta ; Ramsey, Brian D. ; Ratheesh, Ajay ; Roberts, Oliver J. ; Romani, Roger W. ; Sgrò, Carmelo ; Slane, Patrick ; Soffitta, Paolo ; Spandre, Gloria ; Swartz, Douglas A. ; Tamagawa, Toru ; Tavecchio, Fabrizio ; Taverna, Roberto ; Tawara, Yuzuru ; Tennant, Allyn F. ; Thomas, Nicholas E. ; Tombesi, Francesco ; Trois, Alessio ; Tsygankov, Sergey S. ; Turolla, Roberto ; Vink, Jacco ; Weisskopf, Martin C. ; Wu, Kinwah ; Xie, Fei Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2023
10 arXiv:2310.06788 Discovery of a variable energy-dependent X-ray polarization in the accreting neutron star GX 5-1 Fabiani S, Capitanio F, Iaria R, Poutanen J, Gnarini A, Ursini F, Farinelli R, Bobrikova A, Steiner JF, Svoboda J, Anitra A, Baglio MC, Carotenuto F, Del Santo M, Ferrigno C, Lewis F, Russell DM, Russell TD, van den Eijnden J, Cocchi M, Di Marco A, La Monaca F, Liu K, Rankin J, Weisskopf MC, Xie F, Bianchi S, Burderi L, Di Salvo T, Egron E, Illiano G, Kaaret P, Matt G, Mikušincová R, Muleri F, Papitto A, Agudo I, Antonelli LA, Bachetti M, Baldini L, Baumgartner WH, Bellazzini R, Bongiorno SD, Bonino R, Brez A, Bucciantini N, Castellano S, Cavazzuti E, Chen C-T, Ciprini S, Costa E, De Rosa A, Del Monte E, Di Gesu L, Di Lalla N, Donnarumma I, Doroshenko V, Dovčiak M, Ehlert SR, Enoto T, Evangelista Y, Ferrazzoli R, Garcia JA, Gunji S, Hayashida K, Heyl J, Iwakiri W, Jorstad SG, Karas V, Kislat F, Kitaguchi T, Kolodziejczak JJ, Krawczynski H, Latronico L, Liodakis I, Maldera S, Manfreda A, Marin F, Marinucci A, Marscher AP, Marshall HL, Massaro F, Mitsuishi I, Mizuno T, Negro M, Ng C-Y, O'Dell SL, Omodei N, Oppedisano C, Pavlov GG, Peirson AL, Perri M, Pesce-Rollins M, Petrucci P-O, Pilia M, Possenti A, Puccetti S, Ramsey BD, Ratheesh A, Roberts OJ, Romani RW, Sgrò C, Slane P, Soffitta P, Spandre G, Swartz DA, Tamagawa T, Tavecchio F, Taverna R, Tawara Y, Tennant AF, Thomas NE, Tombesi F, Trois A, Tsygankov SS, Turolla R, Vink J, Wu K, Zane S 2023



Informazioni Pubbliche

<p>Astrophysical Processes; Gravitation; General Relativity;&nbsp; Spacetime metric; Observational astronomy;Astronomical detectors; X-ray detectors; Galactic Astronomy; High Energy Astrophysics, Black Hole physics; Compact Objects; relativistic Binary stars; Black Holes; Neutron Stars<br></p>

<p>The principal investigator and most of the partecipant are INAF researchers. Inaf researchers of the team own all the principal skills of this program.&nbsp;&nbsp;</p><p><br></p><p class="MsoListParagraphCxSpFirst" style="margin: 0cm 0cm 0cm 36pt; font-size: 12pt; font-family: &quot;Times New Roman&quot;, serif; color: rgb(0, 0, 0); text-indent: -18pt;"><br></p>

<p>IXPE;</p><p>NICER;</p><p>XMM;<br></p><p>NuSTAR;</p><p>INTEGRAL;</p><p>Swift;</p>


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 fiamma.capitanio fiamma.capitanio@iaps.inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO RICERCATORE Coordinator X X X X X X X OK
2 paolo.soffitta paolo.soffitta@inaf.it IAPS ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA Partecipant X X X X X X X OK
3 massimo.cocchi massimo.cocchi@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
4 ruben.farinelli ruben.farinelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
5 sergio.fabiani sergio.fabiani@inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
6 piergiorgio.casella piergiorgio.casella@inaf.it O.A. ROMA Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
7 melania.delsanto melania.delsanto@inaf.it IASF PALERMO Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
8 maura.pilia maura.pilia@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
9 matteo.bachetti matteo.bachetti@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
10 elise.egron elise.egron@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
11 alessandro.papitto alessandro.papitto@inaf.it O.A. ROMA Y PRIMO RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
12 filippo.ambrosino filippo.ambrosino@inaf.it O.A. ROMA Y RICERCATORE Partecipant X X X X X X X OK
13 thomas.russell thomas.russell@inaf.it IASF PALERMO N ASSEGNISTA Partecipant X X X X X X X OK
14 romana.mikusincova romana.mikusincova@inaf.it IAPS ROMA N ASSEGNISTA Partecipant X X X X X X X OK
15 maria.baglio maria.baglio@inaf.it O.A. BRERA N ASSEGNISTA Partecipant 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 stefano.bianchi stefano.bianchi@inaf.it Università Roma 3 Y Professore Associato Partecipant [0.2, 0.2, 0] [0.0, 0.0, None] 0.0
2 andrea.gnarini andrea.gnarini@uniroma3.it Università degli studi Roma 3 N post-doc Partecipant [0.1, 0.2, 0] [0.0, 0.0, -1.0] 0.0
3 francesco.ursini francesco.ursini@uniroma3.it Università degli studi Roma 3 N TD-A Partecipant [0.2, 0.2, 0] [0.0, 0.0, None] 0.0
4 noemi.iacolina marianoemi.iacolina@asi.it Agenzia Spaziale Italiana Y Ricercatrice III livello Partecipant [0, 0, 0] [0.0, 0.0, None] 0.0
5 guglielmo.mastroserio guglielmo.mastroserio@inaf.it Università degli Studi di Milano Statale N Post-doc Partecipant [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
6 maxime.parrà maxime.parra@univ-grenoble-alpes.fr Università Roma 3 N post-doc Partecipant [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Our program benefits of support founding only for 2023 by INAF GRANT 1.05.23.05.06


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€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)