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ICRANet Newsletter



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April - May 2017



SOMMARIO
1. Due ulteriori esempi a supporto della classificazione dei GRB corti proposta in Ruffini et al. (2015)
2. L’annuncio del “Quindicesimo Marcel Grossmann meeting (MG15)”
3. Professors Roy Kerr e Fulvio Melia al centro ICRANet e la discussione scientifica in corso
4. 27 Aprile, 2017: incontro presso il Consiglio della Repubblica di Bielorussia per il possibile ingresso della Bielorussia in ICRANet
5. 26 Aprile, 2017: firmato il nuovo accordo di cooperazione tra ICRANet e la Fondazione per la Ricerca Fondamentale della Repubblica Bielorussa
6. Primo workshop ICRANet-Minsk sull’alta energia astrofisica e apertura del centro ICRANet-Minsk, 26-28 Aprile 2017
7. Quinto Bego Rencontres - IRAP Ph.D. school, Nizza - Roma, 15 -19 Maggio 2017
8. Pubblicazioni recenti
9. Si conclude il primo progetto di “Alternanza scuola – lavoro” con il Liceo Scientifico Galileo Galilei di Pescara
10. Studenti danesi in visita presso il centro ICRANet di Pescara
11. Nuovi seminari per gli studenti del Liceo Scientifico Galileo Galilei di Pescara con la Dottoressa Alessandra Di Cecco
12. Gli scienziati cinesi che lavorano alla prossima missione sulla Luna in visita al centro ICRANet di Pescara
13. Professor Kerr e Professor Ruffini con gli studenti Liceo Scientifico Galileo Galilei di Pescara



1. Two additional cases support the classification of short GRBs proposed in Ruffini et al. (2015)

A new paper "GRB 081024B and GRB 140402A: two additional short GRBs from binary neutron star mergers" by the group of scientists from ICRANet, including: Y. Aimuratov, R. Ruffini, M. Muccino, C.L. Bianco, A.V. Penacchioni, G.B. Pisani, D. Primorac, J.A. Rueda, Y. Wang has just been submitted for publication to Astrophysical Journal. The paper is available online at: http://lanl.arxiv.org/abs/1704.08179

This article continues the approach by the GRB group led by professor Ruffini on the way of understanding the physics of gamma-ray bursts [1, 2], with a special focus on short gamma-ray bursts [3, 4, 5]. According to the new classification of GRBs introduced in [1] the authentic short gamma-ray bursts (S-GRBs), with isotropic energy Eiso>1052 erg, are evidencing a BH formation in the binary neutron star merging process. The signature for the BH formation consists in the on-set of the high energy (0.1-100 GeV) emission, coeval to the prompt emission, in all S-GRBs.

The paper focuses on two additional examples of S-GRBs: GRB 081024B, with Eiso =2.6x1052 erg and Ep,i=9.6 MeV, and GRB 140402A, with Eiso =4.7x1052 erg and Ep,i=6.1 MeV. By performing the time-integrated and time-resolved spectral analyses on both these sources their cosmological redshifts are inferred: z=3.12 for the S-GRB 081024B and z=5.52 for the S-GRB 140402A, respectively. Their P-GRB spectral emission is also identified. For S-GRB 081024B it results as the convolution of BB spectra at different Doppler factors arising from a highly spinning BH. The P-GRB emission of S-GRB 140402A is consistent with a single BB, expected to occur for a moderately spinning BH [4].

It is shown that two additional S-GRBs, 081024B and 140402A, share the common behavior of GeV emission of the already identified members of such a subclass, namely 090227B [3], 090510 [4] and 140619B [5].
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Figure 1. The rest-frame 0.1-100 GeV isotropic luminosities of the S-GRBs: 081024B (orange empty diamonds), 090510 (gray filled circles), 140402A (red filled squares), and 140619B (green empty squares). All the light curves are shown from the burst trigger times on, while in the case of the S-GRB 090510 it starts after the precursor emission, i.e., from the P-GRB emission on (see [4] for details). The dashed black line marks the common behavior of all the S-GRB light curves.

Most noteworthy, the existence of a common power-law behavior in the rest-frame 0.1-100 GeV luminosities (see Figure 1), following the BH formation, points to a commonality in the mass and spin of the newly-formed BH in all these S-GRBs. This result is explainable with the expected mass of the merging NSs, each one of M= 1.3-1.5 solar masses [6], and the expected range of the non-rotating NS critical mass MNS_crit=2.2-2.7 solar masses [5].

In all the identified S-GRBs, within the Fermi-LAT FoV, GeV photons are always observed [4, 1]. This implies that no intrinsic beaming is necessary for the S-GRB GeV emission.

References:

1. Ruffini, R., Rueda, J.A., Muccino, M., Aimuratov, Y. et al. 2016, ApJ, 832, 136.
2. Becerra, L., Bianco, C.L., Fryer, C.L., Rueda, J.A., Ruffini, R. 2016, ApJ, 833, 107.
3. Muccino, M., Ruffini, R., Bianco, C.L., Izzo, L., Penacchioni, A. 2013, ApJ, 763, 125.
4. Ruffini, R., Muccino, M., Aimuratov, Y., Bianco, C.L., et al. 2016, ApJ, 831, 178
5. Ruffini, R., Muccino, M., Kovacevic, M., Oliveira, F.G. et al. 2015, ApJ, 808, 190.
6. Ozel, F., Freire, P. 2016, ARA&A, 54, 401.





2. L’annuncio del “Quindicesimo Marcel Grossmann meeting (MG15)”

Il Quindicesimo Marcel Grossmann Meeting sulla Relatività Generale e sull’Astrofisica Relativistica (MG15) si terrà presso l’Università di Roma “La Sapienza” nel 2018. Le date importanti sono:

Domenica 1° Luglio: registrazioni

Lunedì 2 Luglio: aperture conferenza

Sabato 7 luglio: chiusura conferenza




3. Professors Roy Kerr e Fulvio Melia al centro ICRANet e la discussione scientifica in corso

Durante il mese di maggio 2017 il professor Kerr, membro della Facoltà di ICRANet, premiato con il Crafoord Prize nel 2016 e cittadino onorario di Pescara è stato in visita presso il centro ICRANet di Pescara.

Il Professor Kerr, durante la sua permanenza a Pescara, ha lavorato ampiamente con i docenti di ICRANet per tentare di raggiungere conclusioni sui risultati pubblicati da LIGO sulla Relatività Generale.

Alla sua presenza, il 24 maggio, il Professor Fulvio Melia proveniente dall’Università dell’Arizona ha presentato un seminario sulla cosmologia senza massa attiva e illustrato come le osservazioni attuali del giorno favoriscono il modello cosmologico con un tasso costante di espansione rispetto al modello Lambda-CDM.
Per il video cliccare qui: https://youtu.be/mheIJOKMx10






4. 27 Aprile, 2017: incontro presso il Consiglio della Repubblica di Bielorussia per il possibile ingresso della Bielorussia in ICRANet

Il 27 aprile 2017 si è tenuto presso la sede del Consiglio della Repubblica di Bielorussia, l’incontro tra il Direttore di ICRANet, Prof. Remo Ruffini e il Presidente del Comitato Permanente del Consiglio della Repubblica dell'Assemblea Nazionale di Bielorussia per gli Affari Esteri e la Sicurezza Nazionale, prof. Sergey Rakhmanov, così come il Vice Presidente del Presidium della’Accademia Nazionale delle Scvienze della Bielorussia.

Prof. Ruffini ha illustrato le opportunità per la Bielorussia come Stato membro di ICRANet, organizzazione internazionale, così come le attività scientifiche. Ha citato una importante cooperazione tra l’ICRAnet e l’Accademia Nazionale delle Scienze e l’Università di Stato Bielorussa in occasione di diverse conferenze internazionali a Minsk, il ruolo attivo degli scienziati bielorussi in ICRANet, nonché l'apertura di un nuovo centro ICRANet a Minsk.

Prof. Rakhmanov ha espresso forte interesse e supporto da parte del Consiglio della Repubblica dell’Assemblea Nazionale della Repubblica di Bielorussia per l’iniziativa dell’Accademia Nazionale delle Scienze per la Bielorussia di diventare Stato membro di ICRANet.




5. 26 Aprile, 2017: firmato il nuovo accordo di cooperazione tra ICRANet e la Fondazione per la Ricerca Fondamentale della Repubblica Bielorussa

Il nuovo Accordo di cooperazione tra ICRANet e la Fondazione per la Ricerca Fondamentale della Repubblica Bielorussa (BRFFR) è stato firmato il 26 aprile, 2017 dal Direttore di ICRANet, prof. Remo Ruffini e il Direttore del BRFFR, l’accademico Sergei Gaponenko.

BRFFR è la più antica fondazione scientifica sul territorio dell'ex Unione Sovietica ed è l'unica istituzione che fornisce sostegno finanziario alla ricerca fondamentale per gli scienziati bielorussi su basi competitive. Il nuovo accordo intende fornire finanziamenti per attività scientifiche congiunte tra ICRANet e Bielorussia.
La pubblicazione di bandi congiunti per la presentazione delle proposte è prevista ogni due anni.
Il testo dell’Accordo può essere trovato qui: here



6. Primo workshop ICRANet-Minsk sull’alta energia astrofisica e aperture del centro ICRANMet-Minsk, 26-28 Aprile 2017

Dal 26 al 28 aprile, 2017, si è tenuto presso l’Accademia Nazionale delle Scienze di Minsk in Bielorussia il primo workshop ICRANet-Minsk sull’alta energia astrofisica. Questo workshop è stato il primo evento scientifico organizzato nel centro ICRANet di Minsk e ha offerto un'occasione per i giovani scienziati che lavorano in astrofisica relativistica dai paesi europei e asiatici per scambiare esperienze e per presentare risultati nei loro campi agli scienziati bielorussi.

Il workshop è stato un incontro parallelo a un più ampio simposio BelINP-2017 sulla fisica nucleare presso l'Accademia Nazionale delle Scienze della Bielorussia. Questo evento è stato organizzato nel 2017 Anno della Scienza, dichiarato dal decreto presidenziale.
All'apertura della conferenza, in presenza dell'Ambasciatore d'Italia, i Direttore di ICRANet, il professor Remo Ruffini e il vicepresidente del presidio dell'Accademia Nazionale delle Scienze della Bielorussia, l'Accademico Sergei Kilin, hanno firmato il protocollo dell'apertura del Centro ICRANet- Minsk. Il nuovo centro si trova al B.I. Stepanov Istituto di fisica e dispone di una connessione internet ad alta velocità con altri centri ICRANet.

La sessione plenaria della Conferenza BelINP-2017 è stata aperta con la conferenza pubblica, data dal professor Ruffini: “Black Holes, Gravitational Waves and Binary Driven Hypernovae”.
Il workshop ICRANet-Minsk si è concentrato sui seguenti argomenti: gamma-ray bursts, stelle di neutroni, supernovae, difetti topologici nella cosmologia, energia oscura, moto di corpi estesi nella Relatività Generale, propagazione di particelle ad alta energia a distanze cosmologiche. Sono previsti periodicamente seminari di questo tipo, che consentiranno lo scambio di idee tra gli scienziati di ICRANet e la partecipazione attiva di ricercatori bielorussi in attività scientifiche in astrofisica relativistica coordinate da ICRANet.


La pagina web del meeting: http://www.icranet.org/imw
La pagina web del simposio BelINP: http://nasb.gov.by/npc/en/

Il protocollo dell’apertura del centro ICRAnet-Minsk: http://www.icranet.org/documents/prtocollo_opening.pdf

Il video dell’intervento del prof. Ruffini: https://www.youtube.com/watch?v=TCEzQp38YTc

Le news pubblicate sui giornali locali:

http://www.belta.by/regions/view/mezhdunarodnyj-tsentr-reljativistskoj-astrofiziki-icranet-otkrylsja-v-minske-244441-2017/

http://www.zviazda.by/ru/news/20170421/1492792731-mezhdunarodnyy-akademicheskiy-centr-icranet-otkroetsya-v-minske

http://www.ecopress.by/ru/news/19/detail/213926.html




7. Quinto Bego Rencontres - IRAP Ph.D. school, Nizza- Roma, 15 -19 Maggio 2017

Dal 15 al 19 maggio si è tenuto il 5° Bego Rencontres “Gravitational waves in the strong field limit” a Nizza (Francia) e Roma (Italia). Le conferenze si sono tenute presso la sede ICRANet di Nizza Villa Ratti, mentre a Roma presso il Dipartimento di Fisica dell’Università “La Sapienza”. Hanno partecipato circa 40 persone, inclusi il Professor Roy Kerr e altri importanti scienziati, così come ricercatori e studenti che operano nel campo dell’astrofisica relativistica e provengono da diversi Paesi del mondo: Argentina, Brasile, Italia, Colombia, Francia, Croazia, Germania e Russia.

Tra i partecipanti: Roy Patrick Kerr, Pascal Chardonnet, Vladimir Belinski, Narek Sahakyan, Felix Aharonian, Felix Mirabel, Paolo Giommi, Yu Wang, Paolo de Bernardis, Carlo Bianco, Christian Cherubini, Gregory Vereshchagin, Jose Rodriguez, She Sheng Xue, Camilo Delgado, Massimo Della Valle, Carlo Bianco, Giovanni Pisani, Carlos Arguelles, Marco Muccino, Andreas Krut, Donato Bini, Volcker Perlick, Tais Maiolino, Angeles Moliné, Jutta Kunz, Ana Penacchioni.

In questo meeting è stata fatta, da parte del professor Felix Mirabel, una panoramica sulla formazione di buchi neri nei sistemi binari, basati sul suo recente articolo “La formazioni di Buchi Neri Stellari”, disponibile online al link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387647316300501. Sono stati argomenti di discussione il passo in avanti fatto nella comprensione dell’emissione delle onde gravitazionali in forti limiti di campo e l’accrescimento gravitazionale elettrodinamico al buco nero di Kerr nel quadro teorico Ruffini-Wilson. Particolarmente importanti sono state le brillanti discussioni con il prof. Mirabel che ha presentato le ultime osservazioni dei buchi neri di massa intermedia di 10 masse solari, e.g. Cygnus X-1.

I video delle presentazioni si trovano qui: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1121

La web page della conferenza: http://www.icranet.org/5bego





8. Recent publications

Pugliese, D.; Quevedo, H.; Ruffini, R. “General classification of charged test particle circular orbits in Reissner-Nordström spacetime”, The European Physical Journal C 77 (2017) 206. In this work charged particle circular motion in the gravitational field of a charged mass distribution described by the Reissner-Nordström spacetime is investigated. A set of independent parameters completely characterizing the different spatial regions in which circular motion is allowed, is introduced. A most complete classification of circular orbits for different sets of particle and source charge-to-mass ratios is given. This analysis shows in an alternative manner that the behavior of circular orbits can in principle be used to distinguish between black holes and naked singularities. This work plays an important role in the study of the coupled electromagnetic and gravitational interactions, and the investigation of the role of the charge in the gravitational collapse of compact objects.

Federico Cipolletta, Christian Cherubini, Simonetta Filippi, Jorge A. Rueda, Remo Ruffini, “On the last stable orbit around rapidly rotating neutron stars”, accepted by Physical Review D, also available at https://www.arxiv.org/abs/1612.02207.

The binding energy and angular momentum of a test-particle at the last stable circular orbit (LSO) on the equatorial plane around a general relativistic, rotating neutron star (NS) is computed. Simple, analytic, but accurate formulas for these quantities that fit the numerical results and which can be used in several astrophysical applications are presented. The accuracy of these formulas for three different equations of state (EOS) is demonstrated based on nuclear relativistic mean-field theory models and it is argued that they should remain still valid for any NS EOS that satisfy current astrophysical constraints. These numerical results are compared and contrasted with the corresponding ones for the Kerr metric characterized by the same mass and angular momentum.






9. Si conclude il primo progetto di “Alternanza scuola – lavoro” con il Liceo Scientifico Galileo Galilei di Pescara

Si è concluso nel mese di maggio il primo anno di alternanza scuola - lavoro con gli studenti del Liceo Scientifico Galileo Galilei di Pescara. Le ultime due lezioni sono state fatte dal Dottor Marco Muccino, membro della Faculty di ICRANet che ha tenuto una conferenza su "Gamma-ray Bursts: the biggest explosions in the universe".

Durante questa lezione gli studenti hanno approfondito i seguenti argomenti:

Spettro elettromagnetico, Scoperta dei GRB, test nucleari e guerra fredda, Satelliti Vela, BATSE, Beppo-SaX, Swift e Fermi, Distanza di luminosità, Polarizzazione del vuoto, Problema della compattezza, Progenitori dei GRB.

Il link alla lezione: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1066





10. Studenti danesi in visita presso ICRANet Pescara

Il 5 aprile, presso la sede ICRANet di Pescara, si è tenuta un incontro con 6 studenti danesi arrivati in Italia per uno scambio culturale, in partnership con il Liceo Da Vinci di Pescara.

In questa occasione gli studenti hanno incontrato il Direttore dell’ICRANet, Professor Remo Ruffini, il Dottor Giovanni Pisani e Gabriel Gomez, studente IRAP PhD.

Il Dottor Giovanni Pisani ha dato una conferenza su “Big Bang and Gamma Ray Burts, illustrando alcuni argomenti dell’astrofisica relativistica.

Durante la discussione con Gabriel Gomez, studente IRAP PhD proveniente dalla Colombia, i ragazzi hanno potuto fare innumerevoli domande sul perchè il Dr. Gomez ha scelto ICRANet come scuola di dottorato, perchè ha deciso di trasferirsi dalla Colombia all’Italia e quali sono le ragioni che lo hanno spinto a scegliere l’astrofisica relativistica come materia a cui dedicarsi.











11. Nuovo seminario per gli studenti del Liceo Scientifico Galileo Galilei con la Dr. Alessandra di Cecco

Il 12 maggio la Dottoressa Di Cecco ha tenuto, presso la sede ICRANet di Pescara, il primo seminario di approfondimento con 30 studenti delle classi V del Liceo Galileo Galilei. Nell’ambito dell’argomento principale: “I detriti spaziali”.

In questa occasione gli studenti hanno potuto approfondire le seguenti tematiche: Sistema Solare, Satelliti in orbita LEO e GEO, Leggi di Keplero e perturbazioni orbitali, Missioni spaziali ESA, Il volo umano e la Stazione Spaziale Internazionale, Il pericolo dei Detriti Spaziali, Programma Europeo di "Sorveglianza Spaziale e Tracciamento (SST)", Proliferazione dei detriti e misure di mitigazione.







12. Gli scienziati cinesi che lavorano alla prossima missione sulla Luna in visita al centro ICRANet di Pescara

Dopo 40 anni dall’ultima missione “Luna 24” dell’Unione Sovietica, la missione spaziale cinese “Chang’e 5” tornerà sulla Lica, con l’obiettivo di prelevare e studiare esempi di roccia. La missione è pianificata per Novembre 2017.

Il 2 maggio 2017, 20 scienziati cinesi, il team guidato dal prof. Xie Gengxin che lavora alla missione spaziale cinese “Chang’e 5”, hanno visitato il Centro ICRANet di Pescara, insieme al Professor Paolo Giommi dell’ASI. I 20 scienziati hanno incontrato i professori e ricercatori dell’ICRANet e partecipato alla presentazione del Professor Remo Ruffini, Direttore dell’ICRANet.





13. Professor Kerr e Professor Ruffini dialogano con gli studenti del Liceo Scientifico Galileo Galilei

Il 24 maggio, gli stundeti del Liceo Scientifico “Galileo Galilei” hanno incontrato, presso il centro ICRANet di Pescara, il Professor Roy Patrick Kerr, che ha ricevuto nel 2016 il Premio Crafoord e dallo scorso anno cittadino onorario di Pescara, e il Professor Fulvio Melia, esperto di cosmologia con origine italiane proveniente dall’Università dell’Arizona.
Ha partecipato all’incontro anche il Sindaco Marco Alessandrini accompagnato da Paolo Mastri, giornalista del giornale italiano “Il Messaggero”. Il Professor Roy Kerr ha ricordato agli studenti l’importanza della ricerca scientifica come elemento fondamentale nella vita di tutti i giorni. In un mondo in costante evoluzione e con sempre nuove scoperte sperimentali c’è un costante incremento di conoscenza e di scoperte fondamentali in nuove aree. La scienza è molto probabilmente un campo infinito di attività che si muovono verso scoperte sempre più grandi. Un buon esempio è il lavoro sui GRBs.
Gli studenti hanno continuato l’incontro in compagnia del Professor Sigismondi.

I messaggi dei professori Kerr e Ruffini possono essere seguiti nel video al link in basso dove la grande importanza del messaggio viene registrata anche per i posteri: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1118
 
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