ICRANet Newsletter

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Dicembre – Febbraio 2018

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SUMMARY
1. Nuovi risultati scientifici dalla collaborazione di ICRANet con il Brasile
2. Presentazione del Report Scientifico di ICRANet per il 2017
3. Congratulazioni al Professore Narek Sahakyan, Direttore ICRANet-Yerevan, per aver ricevuto il premio nazionale per i migliori risultati scientifici del paese
4. Nuovi accordi scientifici
5. Mostre alla Fondazione Besso, 12 Dicembre 2017-12 Gennaio 2018
6. Visita del Prof. Ruffini in Brasile, 18-23 Gennaio 2018
7. Visita del Prof. Ruffini in Danimarca, 23 Febbraio 2018
8. Presentazione del Prof. Ruffini al Cosmos Club, Washington, 5 Febbraio 2018
9. Pubblicazione dei proceedings dell'IK15
10. Meetings imminenti
11. Visite scientifiche all'ICRANet
12. S.E. Gerardina Basilicata, Prefetto di Pescara, in visita all'ICRANet,15 Febbraio 2018
13. Pubblicazioni recenti

1. Nuovi risultati scientifici dalla collaborazione di ICRANet con il Brasile

The group of authors led by prof. Jorge Rueda from ICRANet has just published a new paper "Neutrino Oscillations within the Induced Gravitational Collapse Paradigm of Long Gamma-Ray Bursts" in the prestigious Astrophysical Journal with Impact Factor 5.533.


The induced gravitational collapse paradigm of long gamma-ray bursts associated with supernovae (SNe) predicts a copious neutrino–antineutrino emission owing to the hypercritical accretion process of SN ejecta onto a neutron star (NS) binary companion. The neutrino emission can reach luminosities of up to 10⁵⁷ MeV s^‑1, mean neutrino energies of 20 MeV, and neutrino densities of 10³¹ cm^‑3. Along their path from the vicinity of the NS surface outward, such neutrinos experience flavor transformations dictated by the neutrino-to-electron-density ratio, see Fig. 1. The evolution of neutrino and electron on the accretion zone are determined and used to compute the neutrino flavor evolution. For normal and inverted neutrino mass hierarchies and within the two-flavor formalism ν_eν_x), the final electronic and nonelectronic neutrino content after two oscillation processes is estimated: (1) neutrino collective effects due to neutrino self-interactions where the neutrino density dominates, and (2) the Mikheyev–Smirnov–Wolfenstein effect, where the electron density dominates. The final neutrino content is composed by ∼55% (∼62%) of electronic neutrinos, for the normal (inverted) neutrino mass hierarchy. The results of this work are the first step toward the characterization of a novel source of astrophysical MeV neutrinos in addition to core-collapse SNe and, as such, deserve further attention.

See more: L. Becerra, M. M. Guzzo, F. Rossi-Torres, J. A. Rueda, R. Ruffini and J. D. Uribe, "Neutrino Oscillations within the Induced Gravitational Collapse Paradigm of Long Gamma-Ray Bursts", The Astrophysical Journal, Volume 852, Issue 2, article id. 120, 19 pp. (2018)
Link: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaa296/meta

2. Presentazione del Report Scientifico di ICRANet per il 2017

Il Report Scientifico di ICRANet per il 2017 è stato presentato al Comitato Scientifico dal Professor Remo Ruffini, Direttore ICRANet. L'obiettivo del Report per il 2017, organizzato come ogni anno in 3 volumi, è di riesaminare i campi tradizionali della ricerca, presentare i risultati scientifici più recenti, ottenuti nei centri ICRANet in Italia, Armenia, Brasile e Francia e illustrare lo stato delle collaborazioni internazionali coordinate da ICRANet. Inoltre, i 3 volumi presentano tutte le attività scientifiche portate avanti da ICRANet, compresi i meeting internazionali organizzati, tutti gli accordi scientifici confermati e/o prorogati durante l’anno con le Università e i centri di ricerca, e presentano i membri della Faculty, il personale amministrativo, i docenti e gli studenti. I loro curriculum sono raccolti in un documento complementare, "The ICRANet Staff, Visiting Scientists and Graduate Students at the Pescara Center".

Per consultare il report: cliccare qui.

3. Congratulazioni al Professore Narek Sahakyan, Direttore ICRANet-Yerevan, per aver ricevuto il premio nazionale per i migliori risultati scientifici nel paese

E’ nostro piacere annunciare che il 28 Febbraio 2018, il Professor Narek Sahakyan, Direttore ICRANet-Yerevan ha ricevuto il premio per i migliori risultati scientifici giovanili ottenuti, in occasione della cerimonia di premiazione Haykyan-2017. L’evento si è svolto presso il National Academic Opera and Ballet Theater in Armenia, alla presenza del Presidente della Repubblica armeno Serzh Sargsyan e di diversi rappresentanti istituzionali. Duante la cerimonia, sono stati premiati sia numerosi giovani talenti di successo, sia associazioni e organizzazioni giovanili che hanno ottenuto eccellenti risultati e hanno curato progetti innovativi nel 2017 in diversi ambiti.

Il 2 Febbraio 2018, l’ICRANet ha siglato un accordo di cooperazione con l’Università di Ljubljana – Slovenia. Il documento è stato firmato dal Prof. Igor Papic, Rettore dell’Università di Ljubljana e dal Prof. Remo Ruffini, Direttore ICRANet, e avrà validà di 5 anni.
Le principali attività congiunte che saranno portate avanti nell’ambito di questo accordo sono: la promozione di attività teoriche e di osservazione nel campo dell’astrofisica relativistica; lo scambio istituzionale di membri della Faculty, ricercatori, borsisti di post-dottorato e student; la promozione di sviluppi tecnologici; lo sviluppo di Data Centers per i dati astrofisici in tutte le frequenze; l’organizzazione di seminari, conferenze, workshops, corsi di formazione e ricerca e lo sviluppo di aree di ricerca interistituzionali associate a corsi di specializzazione locali; e la redazione di pubblicazioni congiunte.
Per consultare il testo dell'accordo: http://www.icranet.org/documents/agreementICRANet-UNILJ.pdf

5. Mostre alla Fondazione Besso, 12 Dicembre 2017-12 Gennaio 2018

Dal 12 Dicembre 2017 al 12 Gennaio 2018, l’ICRANet, in collaborazione con la Fondazione Besso, ha organizzato due mostre nel cuore di Roma. Nell’ambito del progetto supportato dal Ministero italiano dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR) “Del Talento e della curiosità. Quando l’aquila e il passero volano insieme”, le due organizzazioni, con la collaborazione di ICRA e ECIPA, hanno allestito le mostre su “Einstein, Fermi, Heisenberg e la nascita dell’astrofisica relativistica” e su “ICRANet e la Cina”, che sono state aperte al pubblico, in parallelo, durante gli orari di apertura della Fondazione Besso.
(vedi qui).
Oltre al materiale relativo ai temi delle due mostre, sono stati presentati al pubblico anche alcuni documenti storici di ICRANet e ICRA, alcuni video delle sedute plenarie del MG14 - Marcel Grossmann Meeting (TENUTOSI A Roma nel 2015) e diverso materiale fotografico relativo a eventi importanti tenutisi presso le sedi di ICRANet nel mondo.
In parallelo alle mostre, l’ICRANet ha organizzato 3 seminari, il 12 Dicembre 2017 e l'8 e il 12 Gennaio2018, che hanno visto la partecipazione di oltre 50 studenti del "Liceo scientifico Galileo Galilei" di Pescara, dell'"I.I.S. Federico Caffé" di Roma e dell'"I.I.S. Guglielmo Marconi" di Civitavecchia (Roma). Durante questi incontri, eminenti ricercatori e scienziati hanno presentato alcuni nuovi ed importanti risultati scientifici sia agli studenti che al pubblico. Tra gli illustri relatori che hanno preso parte a questi seminari, troviamo il vincitore del Premio Crafoord Prof. Roy Patrick Kerr (Yevgeny Mikhajlovic Lifshitz - ICRANet Chair), il Prof. Remo Ruffini (Direttore ICRANet), il Prof. Roberto Battiston (Presidente dell'Agenzia spaziale Italiana – ASI), il Prof. Paolo De Bernardis ("La Sapienza" Università di Roma), il Prof. Paolo Giommi (Agenzia spaziale Italiana – ASI), il Prof. Fulvio Ricci ("La Sapienza" Università di Roma), il Prof. Massimo Della Valle (ex Direttore dell'Osservatorio astronomico di Capodimonte a Napoli), il Prof. Marco Tavani (Istituto nazionale di astrofisica - INAF), il Prof. Carlo Luciano Bianco ("La Sapienza" Università di Roma), il Prof. Costantino Sigismondi ("I.I.S. Federico Caffé" di Roma, "I.I.S. Guglielmo Marconi" di Civitavecchia - Roma, Professore Associato di ICRANet), il Prof. Jorge Armando Rueda Hernández (ICRANet Faculty) e alcuni studenti del Dottorato IRAP PhD di Pescara.

Per i video degli interventi e per un tour virtuale delle mostre con i commenti del Prof. Remo Ruffini (in italiano): https://www.youtube.com/playlist?list=PLr5RLbSWSons08aRIX8vY_5kMdTgNyO32.

6. Visita del Prof. Ruffini in Brasile, 18-23 Gennaio 2018

Dal 18 al 23 Gennaio 2018, il Prof. Remo Ruffini, Direttore di ICRANet, si è recato in Brasile e ha presentato la nuova proposta per il Brazilian Science Data Center (BSDC), che è stato lanciato grazie alla partecipazione di ICRANet, ITA, INPE e CBPF. L’accordo di cooperazione con l'ITA è stato inoltre rinnovato.
Un momento saliente della visita è stato l’incontro a São Jose dos Campos con il Rettore dell'ITA, il Prof. Dr. Anderson Ribeiro Correia, e con il Direttore dell'INPE, il Prof. Dr. Ricardo Magnus Osório Galvão.
Successivamente, il Prof. Ruffini si è spostato a Brasilia, dove ha incontrato dei rappresentanti del Ministero brasiliano della Scienza, della Tecnologia, dell’Innovazione e della Comunicazione (MCTIC), e del Ministero degli Affari esteri (MRE).
Nella capitale, il Professor Ruffini ha avuto anche un importante incontro con S.E. Antonio Bernardini, Ambasciatore d’Italia in Brasile.
L’ultimo giorno il Prof. Ruffini si è recato a Rio De Janeiro per incontrare il Direttore del CBPF, il Prof. Ronald Cintra Shellard, e Ulisses Barres de Almeida, Professore al CBPF e membro della Faculty di ICRANet.
La visita del Professor Ruffini in Brasile è stata un’eccellente opportunità per avere interessanti discussioni e scambi di vedute con personalità rilevanti nell’ambito dell’astrofisica, e per presentare loro i nuovi risultati scientifici raggiunti dai ricercatori dell'ICRANet negli ultimi mesi.

7. Visita del Prof. Ruffini in Danimarca 23 Febbraio 2018

Il Professor Remo Ruffini, Direttore ICRANet, insieme allo studente di dottorato IRAP PhD Jose Fernando Rodriguez Ruiz, ha visitato il Niels Bohr Institute & Discovery Center di Copenaghen il 23 Febbraio 2018. La visita è stata per loro una buona opportunità per discutere con il Professor Andrew D. Jackson e il Professor Pawel Naselsky, entrambi del Niels Bohr Institute, degli ultimi risultati ottenuti dall’ICRANet per quanto riguarda le onde gravitazionali. Questi risultati sono stati presentati anche in una serie di pubblicazioni, compreso un paper recentemente pubblicato su JCAP http://adsabs.harvard.edu/abs/2018JCAP...02..030R.

8. Presentazione del Prof. Ruffini al Cosmos Club, Washington,5 Febbraio 2018

Il 5 Febbraio 2018, il Prof. Remo Ruffini, Direttore ICRANet, ha tenuto una conferenza molto importante al Cosmos Club di Washington (U.S.A.), su "The Moment of formation of a Black Hole in Gamma-Ray Burst". Il Professore è stato particolarmente felice ed onorato di aver avuto quest'opportunità per la seconda volta, poiché il 12 Maggio 1972 tenne già una Joseph Henry Lecture della Philosophical Society of Washington al Cosmos Club, dal titolo "Neutron stars and black holes in our galaxy". Durante la Conferenza, il Professore ha anche presentato gli ultimi temi di ricerca dell'ICRANet e le attività scientifiche in corso.

9. Pubblicazione dei proceedings dell'IK15

E’ con grande piacere che annunciamo la pubblicazione, in data 29 Gennaio 2018, dei Proceedings della “Conferenza internazionale congiunta ICGAC-XIII e del 15° Simposio Italo-Coreano (IK-15) su Gravitazione, Astrofisica e Cosmologia”, tenutisi a Seoul, Corea, dal 3 al 7 Luglio 2017.
La raccolta è organizzata in 9 sezioni e argomenti principali, ossia "Plenary Talks, Classical Gravity, Quantum Gravity, Astrophysics, Gravitational Waves, Inflation and Dark Matter, Gravity in String Theory, Cosmology and Black Holes".
Il Simposio Italo - coreano è nato nel 1987, e da quel momento è stato organizzato ogni due anni in modo alterno tra Corea e Italia, grazie al sostegno della Korea Science and Engineering Foundation (KOSEF), del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), International Center for Relativistic Astrophysics Network (ICRANet) e degli istituti che ospitavano l’evento. Il principale obiettivo di questo Simposio è quello di accelerare lo scambio tra scienziati Italiani e Coreani, in particolar modo dei giovani ricercatori.

10. Meetings imminenti

XV Marcel Grossmann meeting


E’ nostro grande piacere annunciare l’apertura delle registrazioni online per il XV Marcel Grossmann Meeting, che si terrà dal 1 al 7 Luglio 2018 presso l'Università "La Sapienza" di Roma. (vedi: http://www.icra.it/mg/mg15/registration.htm)
La quota d'iscrizione è di 400 EUR se la registrazione viene effettuata entro il 25 Maggio 2018; dopo questa data, la quota sarà di 450 EUR. Per gli studenti, la quota d'iscrizione è di 150 EUR se la registrazione viene effettuata entro il 25 Maggio 2018; dopo questa data, la quota sarà di 200 EUR (con l'attestazione dello status di studente). I pagamenti delle quote online saranno accettati fino al 25 Giugno 2018; dopo questa scadenza, le quote potranno essere versate UNICAMENTE in loco, tramite carta di credito.
Il poster del MGXV può essere scaricato dal seguente link: http://www.icra.it/mg/mg15/MG15_poster.pdf
Gli abstract per le presentazioni delle sessioni parallele dovranno essere trasmessi entro il 30 Aprile 2018, ma preferibilmente al momento stesso della registrazione.
La lista provvisoria delle sessioni parallele (e dei rispettivi chair) può essere consultata ai seguenti link: http://www.icra.it/mg/mg15/parallel_sessions.htm http://www.icra.it/mg/mg15/par_sessions_chairs_details.htm
Tutte le richieste di informazioni e chiarimenti, dovranno essere indirizzate a: mg15[AT]icra.it
Per consultare il sito web della Conferenza: http://www.icra.it/mg/mg15


3° Zeldovich meeting


E’ nostro piacere informarvi che sono aperte le registrazioni online per il 3° Zeldovich meeting, che si terrà nell’Accademia Nazionale Bielorussa delle Scienze a Minsk, dal 23 al 27 Aprile 2018.
Gli interessi di ricerca eccezionalmente ampi di Ya. B. Zeldovich, che vanno dalla "chemical physics, elementary particle and nuclear physics to astrophysics and cosmology", rappresentano i temi che saranno affrontati durante la conferenza: "Early cosmology, large scale structure, cosmic microwave background; Neutron stars, black holes, gamma-ray bursts, supernovae, hypernovae; ultra high energy particles; gravitational waves".
Di seguito la lista degli speakers invitati e confermati, con la loro presentazione:
- Gennady Bisnovatyi-Kogan - Strong shock in a uniformly expanding universe
- Valery Chechetkin - Asymmetric nucleosynthesis
- Artur Chernin - Dark energy in Zeldovich Local Pancake
- Evgeny Derishev - Radiation-mediated shocks
- Andrey Doroshkevich - TBD
- Gyula Fodor - Localized objects formed by self trapped gravitational waves (geons)
- Vladimir Fortov - Warm Dense Matter, Generated by the Intense Shock and Rarefaction Waves
- Sang Pyo Kim - Strong QED phenomena in astrophysics
- Noam Libeskind - TBD
- Vladimir Lipunov - The Discovery of gravitational waves: prediction and observation
- Manuel Malheiro - TBD
- Agnieszka Pollo - How luminous galaxies trace the dark Universe
- Alexei Pozanenko - Observations of GRB 1170817A associated with LIGO/Virgo GW170817 in gamma-rays, optic and radio, and the model of prompt gamma-ray emission
- István Rácz - TBD
- Jorge Rueda - Latest news on the induced gravitational collapse scenario of longgamma-ray bursts
- Remo Ruffini - Gamma-ray Bursts
- Narek Sahakyan - TBD
- Nikolai Shakura - Ya. B. Zeldovich and background of the accretion processes theory in the Universe
- Alexei Starobinsky - TBD
- Lev Titarchuk - Comptonization Problem and Its solution in Application to the Spectra of the Neutron Star and Black Hole Source
- Oleg Zaslavski - Ultra-high energy particle collisions near black holes and singularities and super-Penrose process

Per consultare il sito web della Conferenza: http://www.icranet.org/zeldovich3

11. Visite scientifiche all'ICRANet

Visita del Professor Roy Kerr, 2 - 11 Gennaio 2018


Dal 2 all’11 Gennaio 2018, il Professor Roy Kerr, (Yevgeny Mikhajlovic Lifshitz - ICRANet Chair, Premio Crafoord per l'astronomia nel 2016), è stato accolto presso l’ICRANet di Pescara. Durante il suo soggiorno, il Professor Kerr ha avuto la possibilità di visitare le due mostre organizzate dall'ICRANet a Roma, in collaborazione con la Fondazione Besso, ICRA ed ECIPA dal 12 Dicembre 2017 al 12 Gennaio 2018 (titoli delle mostre: "Einstein, Fermi, Heisenberg e la nascita dell’astrofisica relativistica" e "ICRANet e la Cina"), e di tenere una conferenza sui "Buchi Neri Rotanti" nell'ambito di questo evento.
Il Professor Roy Kerr si é anche calorosamente congratulato con il Professor Ruffini e gli altri ricercatori dell’ICRANet per la pubblicazione, in data 1 Gennaio 2018, del loro articolo "Early X-Ray Flares in GRBs" sull'Astrophysical Journal (ApJ), la principale rivista mondiale nel campo dell'astrofisica.


Visita a Roma dell’Accademico Tolegen Abdisagiyevich Kozhamkulov, 21 - 25 Gennaio 2018


Dal 21 al 25 Gennaio 2018, l’Accademico Tolegen Abdisagiyevich Kozhamkulov, Presidente della Kazakh Physical Society, è stato ricevuto in visita presso gli uffici ICRA dell'Università "La Sapienza" di Roma. Durante la sua visita, è stato accompagnato dallo studente Kazako del progetto Erasmus Mundus, Yerlan Aimuratov. L'Accademico Kozhamkulov ha apprezzato molto l’opportunità di poter avere interessanti discussioni scientifiche con il gruppo di ricercatori dell'Università "La Sapienza".


Visita del Professor Clovis Achy Soares Maia dell’Università di Brasilia, 7 – 24 Febbraio 2018


Dal 7 al 24 Febbraio 2018, il Professor Clovis Achy Soares Maia dell'Università di Brasilia, è stato ricevuto in visita presso la sede ICRANet di Pescara. Durante la sua permanenza, il Professore ha avuto la possibilità di illustrare le sue ricerche scientifiche e di avere interessanti scambi con gli altri ricercatori dell'ICRANet di Pescara. Ha inoltre lasciato la sua firma sulla parete del centro ICRANet di Pescara, come precedentemente fatto da tutte le personalità scientifiche eminenti che hanno visitato il centro e hanno contribuito attivamente ai principali temi di ricerca e di interesse dell'ICRANet.


Seminario del Professor Krzysztof Belczynski a Roma, 22 Febbraio 2018

Dal 21 al 23 Febbraio 2018, il Professor Krzysztof Belczynski del Nicolaus Copernicus Astronomical Center di Varsavia – Polonia, è stato ricevuto in visita ufficiale in Italia. In questa occasione, grazie alla cooperazione con l'ICRA, il Professor Belczynski ha tenuto un importante seminario Giovedì 22 Febbraio 2018, presso l'Università "La Sapienza" di Roma, dal titolo “Origin of merging Neutron Star - Neutron Star binaries”.

12. S.E. Gerardina Basilicata, Prefetto di Pescara, in visita all'ICRANet, 15 Febbraio 2018

Fig. 14 e 15: S.E. Gerardina Basilicata, Prefetto di Pescara, durante la sua visita all'ICRANet, il 15 Febbraio 2018.

Il 15 Febbraio 2018, il nuovo Prefetto di Pescara, S.E. Gerardina Basilicata, ha visitato la sede ICRANet a Pescara e ha incontrato il suo Direttore, il Professor Remo Ruffini. Il Professore ha accompagnato il Prefetto in un giro completo della sede, mostrandole la Biblioteca dell'ICRANet ed illustrandole tutti gli importanti traguardi scientifici e le attività di ricerca in corso presso il nostro centro. La Sig.ra Basilicata ha incontrato anche lo staff ICRANet, la Faculty e gli studenti, che le hanno parlato dell'importante lavoro che stanno portando avanti qui a Pescara.

Fig. 16-17: Il Prefetto di Pescara mentre discute con gli studenti di Dottorato durante la sua visita.

13. Pubblicazioni recenti

L. Becerra, M. M. Guzzo, F. Rossi-Torres, J. A. Rueda, R. Ruffini and J. D. Uribe, "Neutrino Oscillations within the Induced Gravitational Collapse Paradigm of Long Gamma-Ray Bursts", The Astrophysical Journal, published on January 15, 2018.
The induced gravitational collapse paradigm of long gamma-ray bursts associated with supernovae (SNe) predicts a copious neutrino–antineutrino emission owing to the hypercritical accretion process of SN ejecta onto a neutron star (NS) binary companion. The neutrino emission can reach luminosities of up to 10⁵⁷ MeV s^‑1, mean neutrino energies of 20 MeV, and neutrino densities of 10³¹ cm^‑3. Along their path from the vicinity of the NS surface outward, such neutrinos experience flavor transformations dictated by the neutrino-to-electron-density ratio. We determine the neutrino and electron on the accretion zone and use them to compute the neutrino flavor evolution. For normal and inverted neutrino mass hierarchies and within the two-flavor formalism ν_eν_x), we estimate the final electronic and nonelectronic neutrino content after two oscillation processes: (1) neutrino collective effects due to neutrino self-interactions where the neutrino density dominates, and (2) the Mikheyev–Smirnov–Wolfenstein effect, where the electron density dominates. We find that the final neutrino content is composed by ∼55% (∼62%) of electronic neutrinos, for the normal (inverted) neutrino mass hierarchy. The results of this work are the first step toward the characterization of a novel source of astrophysical MeV neutrinos in addition to core-collapse SNe and, as such, deserve further attention.
Reference: The Astrophysical Journal, Volume 852, Issue 2, article id. 120, 19 pp. (2018)
Link: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaa296/meta

R. Ruffini, Y. Wang, , Aimuratov, Y., Barres de Almeida, U., Becerra, L., Bianco, C. L., Chen, Y. C., Karlica, M., Kovacevic, M., Li, L., Melon Fuksman, J. D., Moradi, R., Muccino, M., Penacchioni, A. V., Pisani, G. B., Primorac, D., Rueda, J. A., Shakeri, S., Vereshchagin, G. V., Xue, S.-S., “Early X-Ray Flares in GRBs”, The Astrophysical Journal, published on January 2018.
We analyze the early X-ray flares in the GRB "flare–plateau–afterglow" (FPA) phase observed by Swift-XRT. The FPA occurs only in one of the seven GRB subclasses: the binary-driven hypernovae (BdHNe). This subclass consists of long GRBs with a carbon–oxygen core and a neutron star (NS) binary companion as progenitors. The hypercritical accretion of the supernova (SN) ejecta onto the NS can lead to the gravitational collapse of the NS into a black hole. Consequently, one can observe a GRB emission with isotropic energy E_iso≳10⁵² erg, as well as the associated GeV emission and the FPA phase. Previous work had shown that gamma-ray spikes in the prompt emission occur at ∼ 10¹⁵--10¹⁷ cm with Lorentz Gamma factors Γ∼10²-10³. Using a novel data analysis, we show that the time of occurrence, duration, luminosity, and total energy of the X-ray flares correlate with E_iso. A crucial feature is the observation of thermal emission in the X-ray flares that we show occurs at radii ∼10¹² cm with Γ ≲ 4. These model-independent observations cannot be explained by the "fireball" model, which postulates synchrotron and inverse-Compton radiation from a single ultrarelativistic jetted emission extending from the prompt to the late afterglow and GeV emission phases. We show that in BdHNe a collision between the GRB and the SN ejecta occurs at ≃10¹⁰ cm, reaching transparency at ∼10¹² cm with Γ ≲ 4. The agreement between the thermal emission observations and these theoretically derived values validates our model and opens the possibility of testing each BdHN episode with the corresponding Lorentz Gamma factor.
Reference: The Astrophysical Journal, Volume 852, Issue 1, article id. 53 (2018).
Link: http://adsabs.harvard.edu/abs/2018ApJ...852...53R

Ehsan Bavarsad, Sang Pyo Kim, Clément Stahl, She-Sheng Xue, "Effect of a magnetic field on Schwinger mechanism in de Sitter spacetime", Physical Review, published on 25 January 2018.
We investigate the effect of a uniform magnetic field background on scalar QED pair production in a four-dimensional de Sitter spacetime (dS4). We obtain a pair production rate which agrees with the known Schwinger result in the limit of Minkowski spacetime and with Hawking radiation in dS spacetime in the zero electric field limit. Our results describe how the cosmic magnetic field affects the pair production rate in cosmological setups. In addition, using the zeta function regularization scheme we calculate the induced current and examine the effect of a magnetic field on the vacuum expectation value of the current operator. We find that, in the case of a strong electromagnetic background the current responds as E · B, while in the infrared regime, it responds as B/E, which leads to a phenomenon of infrared hyper conductivity. These results for the induced current have important applications for the cosmic magnetic field evolution.
Reference: Physical Review D 97, 025017 (2018)
Link: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.025017

G. V. Vereshchagin, "Cosmic horizon for GeV sources and photon-photon scattering", Astrophysics and Space Science, published on 11 January 2018.
Photon-photon scattering of gamma-rays on the cosmic microwave background has been studied using the low energy approximation of the total cross section by Zdziarski and Svensson (Astrophys. J. 344:551, 1989), Svensson and Zdziarski (Astrophys. J. 349:415, 1990). Here, the cosmic horizon due to photon-photon scattering is accurately determined using the exact cross section and we find that photon-photon scattering dominates over the pair production at energies smaller than 1.68 GeV and at redshifts larger than 180.
Reference: Vereshchagin, G.V. Astrophys Space Sci. (2018) 363: 29.
Link: https://doi.org/10.1007/s10509-018-3247-8

J. F. Rodriguez, J. A. Rueda, R. Ruffini, "Comparison and contrast of test-particle and numerical-relativity waveform templates", published on 16 February 2018.
We compare and contrast the emission of gravitational waves and waveforms for the recently established "helicoidal-drifting-sequence" of a test particle around a Kerr black hole with the publicly available waveform templates of numerical-relativity. The merger of two black holes of comparable mass are considered. We outline a final smooth merging of the test particle into the final Kerr black hole. We find a surprising and unexpected agreement between the two treatments if we adopt, for the mass of the particle and the Kerr black hole a Newtonian-center-of-mass description, and for the Kerr black hole spin an effective value whose nature remains to be clarified.
Reference: J. F. Rodriguez, J. A. Rueda, R. Ruffini, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Issue 02, article id. 030 (2018).
Link: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2018/02/030

Donato Bini, Carmen Chicone, Bahram Mashhoon, “Twisted Gravitational Waves” accepted for publication in Physical Review D.
In general relativity (GR), linearized gravitational waves propagating in empty Minkowski spacetime along a fixed spatial direction have the property that the wave front is the Euclidean plane. Beyond the linear regime, exact plane waves in GR have been studied theoretically for a long time and many exact vacuum solutions of the gravitational field equations are known that represent plane gravitational waves. These have parallel rays and uniform wave fronts. It turns out, however, that GR also admits exact solutions representing gravitational waves propagating along a fixed direction that are nonplanar. The wave front is then nonuniform and the bundle of rays is twisted. We find a class of solutions representing nonplanar unidirectional gravitational waves and study some of the properties of these twisted waves.
Reference: Donato Bini, Carmen Chicone, Bahram Mashhoon, arXiv:1801.06003.
Link: https://arxiv.org/abs/1801.06003