ICRANet Newsletter

Bulletin ICRANet
Décembre - Février 2018

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RÉSUMÉ
1. Nouveaux résultat scientifiques obtenus grâce à la collaboration entre ICRANet et le Brésil
2. Présentation du Rapport Scientifique d’ICRANet pour l’année 2017
3. Félicitations au Professeur Narek Sahakyan, Directeur de ICRANet-Erevan, pour avoir reçu le prix national d’excellence scientifique
4. Nouveau accord scientifique
5. Expositions à la Fondation Besso, 12 Décembre 2017-12 Janvier 2018
6. Visite du Professeur Ruffini au Brésil, 18-23 Janvier 2018
7. Visite du Professeur Ruffini au Danemark, 23 Février 2018
8. Présentation du Professeur Ruffini au Cosmos Club, Washington,5 Février 2018
9. Publication des proceedings du IK15
10. Conférences à venir
11. Visites scientifiques auprès d’ICRANet
12. S.E. Gerardina Basilicata, Préfet de Pescara, visite le centre ICRANet, 15 Février 2018
13. Publications récentes

1. Nouveaux résultat scientifiques obtenus grâce à la collaboration entre ICRANet et le Brésil

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. Présentation du Rapport Scientifique d’ICRANet pour l’année 2017

Le Rapport Scientifique d’ICRANet pour l’année 2017 a été présenté au Comité Scientifique par le Professeur Remo Ruffini, Directeur ICRANet. Le but de ce Rapport, rédigé comme chaque année en 3 volumes, est la révision des champs de recherche traditionnels et la présentation des résultats scientifiques les plus récents, obtenus dans les centres ICRANet en Italie, en Arménie, au Brésil et en France, ainsi qu’illustrer le statut des collaborations internationales coordonnées par ICRANet. Ces 3 volumes présentent aussi les activités scientifiques d’ICRANet, y compris les rencontres internationales organisées par ICRANet, tous les accords scientifiques confirmés et/ou prolongés avec les Universités et les centres de recherche dans l’année, et spécifient la composition de la faculté, du personnel administratif, des conférenciers et des étudiants. Les curriculum du Staff ICRANet ont été recueillis dans le document d'accompagnement "The ICRANet Staff, Visiting Scientists and Graduate Students at the Pescara Center".

Pour consulter le rapport, suivez le lien: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1174

3. Félicitations au Professeur Narek Sahakyan, Directeur de ICRANet-Erevan, pour avoir reçu le prix national d’excellence scientifique

C’est notre plaisir d’annoncer que le Professeur Narek Sahakyan, Directeur de ICRANet-Erevan a reçu le prix pour les “meilleurs résultats scientifiques atteintes par les jeunes” le 28 Février 2018, à l’occasion de la cérémonie de remise des prix “Haykyan-2017”.
L’événement a eu lieu à “the National Academic Opera and Ballet Theater” en Arménie, à la présence du Président de la République d’Arménie, S.E. Serzh Sargsyan, et de plusieurs représentants du gouvernement. A cet occasion, des jeunes de succès ainsi que des groups et organisations qui ont réussi et excellé dans la présentation de projets innovateurs dans l’année 2017, ont été aussi décernés.

Le 2 Février 2018, l’ ICRANet a signé un accord de coopération avec l’Université de Ljubljana – Slovénie. Le document a été signé par le Professeur Igor Papic, Recteur de l’Université et par le Professeur Remo Ruffini, Directeur d’ICRANet, et demeurera valide pendant cinq ans.
Les principales activités conjointes qui seront développées dans le cadre de cet accord comptent: la promotion des activités de recherche et d'observation dans le champ der l’astrophysique relativiste; l’échange institutionnel des membres de la Faculté, des chercheurs, des post-doctorat fellows et des étudiants; la promotion des développement technologiques; le développement d’une base de données pour les data astrophysiques dans toutes les gammes d'ondes ; l’organisation de séminaires, conférences, workshops, cours de formations et de recherche et le développement de domaines de recherche interinstitutionnels associés aux programs locaux des cycles supérieures ; et publications conjointes.
Pour consulter le texte de l’accord: http://www.icranet.org/documents/agreementICRANet-UNILJ.pdf

5. Expositions à la Fondation Besso, 12 Décembre 2017-12 Janvier 2018

Du 12 Décembre 2017 au 12 Janvier 2018, l’ICRANet, en collaboration avec la Fondation Besso, a organisé deux expositions au cœur de Rome. Dans le cadre du projet “Del Talento e della curiosità. Quando l’aquila e il passero volano insieme” (“Du talent et de la curiosité. Quand l’aigle et le faucon volent ensemble”), supporté par le Ministère italien de l’Education, de l’Université et de la Recherche (MIUR), les deux organisations conjointement avec ICRA et ECIPA, ont arrangé les expositions qui portaient sur “Einstein, Fermi, Heisenberg et la naissance de l’Astrophysique relativiste” et sur “L’ICRANet et la Chine”, simultanément ouvertes au public durant les heures d'ouverture de la Fondation Besso. (voir: http://www.fondazionemarcobesso.it/3362/inaugurazione-mostre-einstein-fermi-e-heisenberg-e-la-nascita-della-astrofisica-relativistica-e-icranet-e-cina-2/).
En plus du matériel concernant les sujets des deux expositions, des importants documents historiques de ICRA et ICRANet, ainsi que plusieurs vidéos des discussions plénières au cours du MG14 – Marcel Grossmann Meeting (qui s’est tenu à Rome en 2015) et des documents photographiques de événements les plus importants organisé dans les différent sièges d’ICRANet, ont été présentés au public.
Parallèlement aux expositions, l’ICRANet a organisé aussi 3 séminaires le 12 Décembre 2017, le 8 et le 12 Janvier 2018, qui ont ressemblé plus de 50 étudiants du “Liceo scientifico Galileo Galilei” de Pescara, “l’I.I.S. Federico Caffé” de Rome, et “l’I.I.S. Guglielmo Marconi” de Civitavecchia (Rome). Pendant ces événements, des nouveaux et importants résultats scientifiques ont été présentés soit au public soit aux étudiants, par des chercheurs et scientifiques de premier plan. Les principaux intervenants qui ont pris la parole pendant ces séminaires sont: le Prix Crafoord 2016, Prof. Roy Patrick Kerr (Yevgeny Mikhajlovic Lifshitz - ICRANet Chair), le Prof. Roberto Battiston (Président de l’Agence Spatiale Italienne - ASI), le Prof. Paolo de Bernardis (La Sapienza Université de Rome), le Prof. Paolo Giommi (Agence Spatiale Italienne - ASI), le Prof. Fulvio Ricci (La Sapienza Université de Rome), le Prof. Massimo Della Valle (ancien Directeur de l’Observatoire Astronomique de Capodimonte à Naples), le Prof. Marco Tavani (Institut National d'Astrophysique - INAF), le Prof. Carlo Luciano Bianco (Sapienza Université de Rome), le Prof. Costantino Sigismondi (“I.I.S. Federico Caffé” de Rome, “I.I.S. Guglielmo Marconi” de Civitavecchia- Rome, Professeur Adjoint d’ICRANet), le Prof. Jorge Armando Rueda Hernández (ICRANet Faculty) et certains étudiants du Doctorat IRAP PhD de Pescara.

Pour les vidéos des interventions et pour faire le tour virtuel des expositions avec les commentaires du professeur Remo Ruffini en italien, voir: https://www.youtube.com/playlist?list=PLr5RLbSWSons08aRIX8vY_5kMdTgNyO32.

6. Visite du Professeur Ruffini au Brésil, 18-23 Janvier 2018

Du 18 au 23 Janvier 2018, le Professeur Remo Ruffini, Directeur d’ICRANet, s’est rendu au Brésil et a élaboré une nouvelle proposition pour le Brazilian Science Data Center (BSDC), mise en place et lancé avec la participation de l'ICRANet, de l’ITA, de4 l’INPE, et du CBPF. L’accord de collaboration avec l’ITA a aussi été renouvelé.
Le point culminant de cette visite a été le rencontre à São Jose dos Campos avec le Recteur de l’ITA, Prof Dr Anderson Ribeiro Correia et avec le Directeur de l’INPE, Prof. Dr. Ricardo Magnus Osório Galvão.
Apres ça, le Prof Ruffini s’est rendu à Brasilia, où il a rencontré des représentants du Ministère Brésilien de la Science, de la Technologie, de l’Innovation et de la Communication (MCTIC), ainsi que des représentants du Ministère Brésilien des Affaires étrangères (MRE). Dans la capitale, le Prof Ruffini a eu aussi un rencontre fructueux avec S.E. Antonio Bernardini, Ambassadeur de l’Italie au Brésil. Le dernier jour, Prof Ruffini s’est déplacé à Rio De Janeiro pour rencontrer le Directeur du CBPF, Prof. Ronald Cintra Shellard et Ulisses Barres de Almeida, Professeur au CBPF ainsi que membre de la Faculté d’ICRANet.
La visite du prof Ruffini au Brésil a été une très bonne occasion pour discuter avec des personnalités éminentes dans le domaine de l’astrophysique, et pour eux présenter les nouveaux résultats scientifiques acquises par les scientifiques d’ICRANet dans les derniers mois.

7. Visite du Professeur Ruffini au Danemark, 23 Février 2018

Le Professeur Remo Ruffini, Directeur d’ICRANet, avec l’étudiant du Doctorat IRAP PhD Jose Fernando Rodriguez Ruiz, a effectué une visite au Niels Bohr Institute & Discovery Center de Copenhague, Danemark, le 23 Février 2018. Cette visite a été une très bonne opportunité pour eux de discuter avec le Professeur Andrew D. Jackson et le Professeur Pawel Naselsky, tous les deux de l’Institut danois, des derniers résultats atteints par ICRANet concernant les ondes gravitationnelles. Ces résultats ont été aussi présentés dans une série de publications, y compris l’article récemment publié dans JCAP (voir: http://adsabs.harvard.edu/abs/2018JCAP...02..030R.

8. Présentation du Professeur Ruffini au Cosmos Club, Washington,5 Février 2018

Le 5 Février 2018, le Professeur Remo Ruffini, Directeur d’ICRANet, a donné une importante conférence au Cosmos Club de Washington (U.S.A.) intitulée “The Moment of formation of a Black Hole in Gamma-Ray Burst”. Il a été honoré d’avoir eu cette possibilité pour la deuxième fois, dès qu’il avait déjà donné la  “Joseph Henry Lecture of the Philosophical Society of Washington” au Cosmos Club, le 12 Mai 1972, intitulée “Neutron stars and black holes in our galaxy”. Au cours de la conférence, le Professeur Ruffini a aussi présenté les thèmes de recherche récents et les activités scientifiques en cours au sein d’ICRANet.

9. Publication des proceedings du IK15

C’est notre plaisir d’annoncer la publication, le 29 Janvier 2018, des proceedings du Symposium Italo-coréen (IK-15), qui s’est déroulé à Séoul, Corée, du 3 au 7 Juillet 2017 conjointement à la XIII Conférence sur la Gravitation, l’Astrophysique et la Cosmologie(ICGAC-XIII).
Les proceedings ont été rédigés par B. Gwak, G. Kang, C. Kim, H.-C. Kim, C.-H. Lee, J. Lee, S. Lee et W. Lee, et sont été mises en ligne (ils sont gratuits). Ils peuvent être consultés et téléchargés au lien https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/abs/2018/03/contents/contents.html.
Ce recueil est organisé en 9 sections principales et sujets, notamment “Plenary Talks, Classical Gravity, Quantum Gravity, Astrophysics, Gravitational Waves, Inflation and Dark Matter, Gravity in String Theory, Cosmology and Black Holes”.
C’est en 1987 que s’est tenu le premier meeting Italo-coréen et ensuite tous les deux ans, alternativement en Corée et en Italie, grâce au soutien de la “Korea Science and Engineering Foundation (KOSEF)”, du Conseil national de la recherche (CNR), de l’ICRANet et des institutions d’accueil. L’objectif principal de ce Symposium est accélérer l’échange entre les scientifiques italiens et coréens, en particulier les jeunes chercheurs.

10. Conférences à venir

Le XV Marcel Grossmann meeting


C’est notre plaisir d’annoncer l’ouverture des inscriptions en ligne pour le 15^ème Marcel Grossmann Meeting (http://www.icra.it/mg/mg15/registration.htm) qui se tiendra du 1 au 7 Juillet 2018 à l’Université “La Sapienza” de Rome, Italie.
Les frais d’inscription à la conférence sont de 400 EUR et le payement doit être effectué au plus tard le 25 Mai; après cette date, l’inscription tardive sera de 450 EUR. Les frais d’inscription à la conférence pour les étudiants sont de 150 EUR et le payement doit être effectué au plus tard le 25 Mai; après cette date, l’inscription tardive sera de 200 EUR (avec l’attestation étudiant).
Le payement en ligne des frais d’inscription sera acceptée jusqu’au 25 Juin 2018. Après cette date, sera possible payer les frais d’inscription à la conférence uniquement sur place et par carte de crédit.
L’affiche de la conférence peut être téléchargé au lien http://www.icra.it/mg/mg15/MG15_poster.pdf
Les résumés pour les présentations des sessions parallèles doivent être soumises au plus tard le 30 Avril 2018, mais préférablement au moment de l’inscription.
La liste préliminaire des sessions parallèles confirmées (avec leur présidents), peut être consultée aux liens:
http://www.icra.it/mg/mg15/parallel_sessions.htm http://www.icra.it/mg/mg15/par_sessions_chairs_details.htm
Toutes questions doivent être adressées à: mg15[AT]icra.it
Le site web de la Conférence: http://www.icra.it/mg/mg15


Le 3^ème Zeldovich meeting


The online registration for the 3^rd Zeldovich meeting to be held in the National Academy of Sciences of Belarus in Minsk, Belarus on April 23-27, 2018 has been started.
On a le plaisir e vous informer que l’inscription en ligne pour le 3ème Zeldovich meeting, qui se tiendra auprès de l’Académie Nationale des sciences de Biélorussie à Minsk du 23 au 27 Avrile 2018, est ouverte. La vaste gamme d'intérêts de recherche de Ya. B. Zeldovich, qui va de la "chemical physics, elementary particle and nuclear physics to astrophysics", est à la base des sujets qui seront abordés pendant la conférence: Early cosmology, large scale structure, cosmic microwave background; Neutron stars, black holes, gamma-ray bursts, supernovae, hypernovae; ultra high energy particles; gravitational waves.
La liste des orateurs confirmés avec leur exposé, comprend:
- 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

Le site web de la conférence: http://www.icranet.org/zeldovich3

11. Visites scientifiques auprès d’ICRANet

Professeur Roy Kerr, 2 - 11 Janvier 2018


Du 2 au 11 Janvier 2018, le Professeur Roy Kerr (Yevgeny Mikhajlovic Lifshitz - ICRANet Chair, Prix Crafoord 2016 pour l’astronomie), a rendu visite au centre ICRANet de Pescara. Pendant son séjour, il a eu la possibilité de visiter les deux expositions (sur “Einstein, Fermi, Heisenberg et la naissance de l’Astrophysique relativiste” et sur “L’ICRANet et la Chine”) organisées à Rome par ICRANet avec le soutien de la Fondation Besso, d’ICRA et de ECIPA du 12 Décembre 2017 au 12 Janvier 2018, mais aussi de donner une conférence dans le cadre de ces projet dont le titre “Rotating Black Holes”.
Le Professeur Roy Kerr a aussi félicité le Professeur Ruffini et les autres chercheurs d’ICRANet, pour la publication, en date 1 Janvier 2018, de leur article “Early X-Ray Flares in GRBs” sur la première page de The Astrophysical Journal (ApJ), le journal le plus important au monde dans le domaine de l’astrophysique.


Visite de l’Académicien Tolegen Abdisagiyevich Kozhamkulov à Rome, 21 - 25 Janvier 2018


Du 21 au 25 Janvier 2018, l’Académicien Tolegen Abdisagiyevich Kozhamkulov, président de la Kazakh Physical Society a visité les bureaux ICRA auprès de l’Université “La Sapienza” de Rome. Pendant sa visite, il a été accompagné par l’étudiant Kazakh Yerlan Aimuratov. L'Académicien Kozhamkulov a apprécié l’opportunité qu’il a eu pour discuter de questions scientifiques avec le group de recherché de l’Université “La Sapienza” de Rome.


Visite du Professeur Clovis Achy Soares Maia de l’Université de Brasilia, 7 – 24 Février 2018


Du 7 au 24 Février 2018, le Professeur Clovis Achy Soares Maia de l’ Université de Brasilia, a rendu visite au centre ICRANet de Pescara. Pendant sa visite, il a eu l’opportunité de discuter sa recherche scientifique et d’avoir un echange d’idées avec les autres chercheurs d’ICRANet qui viennent de différents parties du monde. Le Professeur Clovis Maia a aussi laissé sa signature sur le mur du centre ICRANet de Pescara, comme c'était déjà fait précédemment par toutes les personnalités scientifiques importants qui ont visité le centre et ont contribué activement au principaux sujet et intérêt de recherche de l’ICRANet.


Seminar of Professor Krzysztof Belczynski in Rome, 22 February 2018

Du 21 au 23 Février 2018, le Professeur Krzysztof Belczynski du Nicolaus Copernicus Astronomical Center de Varsovie – Pologne, s’est rendu en visite officielle en Italie. A cette occasion, grâce à la coopération avec ICRA, il a organisé un séminaire important le Jeudi 22 Février 2018 à l’Université “La Sapienza” de Rome. Le titre du séminaire était “Origin of merging Neutron Star - Neutron Star binaries”.

12. S.E. Gerardina Basilicata, Préfet de Pescara, visite le centre ICRANet, 15 Février 2018

Fig. 14-15: S.E. Gerardina Basilicata, Préfet de Pescara, pendant sa visite au centre ICRANet le 15 Janvier 2018.

Le 15 janvier 2018, le nouveau Préfet de Pescara, S.E. Gerardina Basilicata, s’est rendu en visite officielle au centre ICRANet de Pescara et a rencontré le Directeur Remo Ruffini. Le Professeur lui a accompagné dans un tour complet du bâtiment, en lui montrant la bibliothèque du centre et expliquant tous les résultats obtenus et les recherches en cours menées par ICRANet. Madame Basilicata a aussi rencontré le personnel du centre, la Faculté et les étudiants, qui lui ont illustré le travail important et l’expérience qu’ils vivent ici à Pescara.

Fig. 16-17: Le Préfet de Pescara en discutant avec les étudiants de doctorat ICRANet IRAP PhD pendant sa visite.

13. Recent publications

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