Swift Gamma Ray Burst Explorer: differenze tra le versioni
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|nome_missione
|orbita = [[orbita polare]]
▲|foto_veicolo = Nasa swift satellite.jpg
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|lancio
|massa = {{M|1 470|ul=kg}}
▲|lancio = 20 novembre [[2004]], 17:16:00 [[Tempo coordinato universale|UTC]] da [[John F. Kennedy Space Center|Cape Canaveral]]
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|strumentazione = 3 [[Telescopio|telescopi]]
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Lo '''Swift Gamma Ray Burst Explorer''', citato sovente semplicemente come '''Swift''' ed a volte come '''Explorer-84''', è un [[satellite artificiale]] messo in orbita dalla [[NASA]] nell'ambito del [[Programma Explorer]] e formalmente ribattezzato nel 2019 '''Neil Gehrels Swift Observatory'''<ref>{{Cita web|url=https://swift.gsfc.nasa.gov/|titolo=The Neil Gehrels Swift Observatory|sito=gsfc.nasa.goc|lingua=en|accesso=14 giugno 2019}}</ref>. È dedicato allo studio dei [[lampo gamma|lampi gamma]] osservati da galassie lontane. Dopo [[Explorer 78|IMAGE]] e [[WMAP]], è la terza missione della serie NASA Medium Explorer ('''MIDEX''').
Lanciato alle 17:16 [[Tempo coordinato universale|UTC]] del 20 novembre [[2004]] dalla [[John F. Kennedy Space Center|base di Cape Canaveral]] usando come [[vettore (astronautica)|vettore]] un razzo [[Delta II]] 7320-10C, è stato posizionato su un'orbita caratterizzata da un [[apside|apogeo]] di
La Senior Review 2014 della NASA ha proposto il prolungamento di Fermi al [[2018]], con un controllo intermedio nel [[2016]]. Swift è risultata essere la missione con la maggior produttività scientifica rispetto al costo.
Contrariamente a quanto comunemente accade per i satelliti il nome non è un [[acronimo]] ma si rifà al nome inglese del [[Apus apus|rondone]], uno degli uccelli dal volo più agile e veloce, ed è stato scelto per richiamare la rapidità di puntamento del satellite<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/name.html La spiegazione del nome dal sito ufficiale] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080723174653/http://swift.sonoma.edu/about_swift/name.html |date=23 luglio 2008 }}.</ref> garantita da un [[giroscopio|sistema giroscopico]] controllato da [[motore elettrico|motori elettrici]].
Il satellite è frutto di una collaborazione tra
Uno degli aspetti innovativi della missione Swift è che tutti i dati raccolti sono resi disponibili alla comunità scientifica entro poche ore dalla loro ricezione a Terra. Dopo un primo processamento infatti, chiunque può scaricare i dati attraverso Internet ed analizzarli con un pacchetto software distribuito gratuitamente. Addirittura è possibile svolgere delle analisi preliminari dei dati online attraverso strumenti web.
== Il satellite e la strumentazione ==
Il corpo principale del satellite ha un diametro di circa {{M|2,7|
* BAT (Burst Alert Telescope, letteralmente ''Telescopio (capace di dare) allerta per il lampo'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#bat_specs Le specifiche di BAT dal sito ufficiale] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180624050438/http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#bat_specs |date=24 giugno 2018 }}.</ref>: si tratta di uno strumento sensibile a fotoni di energia nella banda tra 15 e {{M|150|
* XRT (X-ray Telescope, letteralmente ''Telescopio a [[raggi X]]'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#xray_specs Le specifiche di XRT dal sito ufficiale] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180624050438/http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#xray_specs |date=24 giugno 2018 }}.</ref>: utilizza un [[telescopio Wolter|telescopio Wolter di tipo I]] ed è abbinato ad un sensore (di tipo [[Dispositivo ad accoppiamento di carica|CCD]]) per [[fotone|fotoni]] di energia compresa tra 0,2 e 10 [[Elettronvolt|keV]]. Il campo di vista di XRT è di circa 25 [[Primo (geometria)|arcominuti]]. La focalizzazione dei [[fotone|fotoni]] permette ad XRT di migliorare la localizzazione della sorgente individuata da BAT arrivando ad un'incertezza di 3,6 [[Secondo (geometria)|arcosecondi]]. Oltre a migliorare la localizzazione del transiente, questo strumento molto sensibile permette di analizzare lo spettro del transiente o dell'emissione residua dei GRB (detta afterglow), la cui durata può protrarsi per giorni o settimane.
▲* BAT (Burst Alert Telescope, letteralmente ''Telescopio (capace di dare) allerta per il lampo'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#bat_specs Le specifiche di BAT dal sito ufficiale]</ref>: si tratta di uno strumento sensibile a fotoni di energia nella banda tra 15 e {{M|150|k|eV}}. In astronomia questa banda viene generalmente indicata come banda dei [[raggi X]] duri o, alternativamente, dei [[raggi gamma]] molli. BAT impiega una maschera codificata per realizzare immagini del cielo basandosi sul principio della [[stenoscopia]]. Questa tecnologia è stata scelta poiché è molto difficile focalizzare i raggi gamma con le usuali tecniche basate su specchi o lenti. La struttura consta di 52 000 piastrine di schermatura da 5 mm in [[piombo]] distribuite secondo un complesso schema ad una distanza di un metro dalle {{formatnum:32768}} piastrine da 4 mm in CZT ([[Spettroscopia gamma|tellururo di cadmio drogato con zinco]]) per la rilevazione dei [[raggi X]] duri. L’importante funzione di BAT è di individuare i GRB (ed in generale qualunque fenomeno transiente celeste di alta energia) e per svolgere questo compito efficacemente è stato progettato con un ampio campo di vista. Copre infatti una frazione significativa del cielo, corrispondente ad un angolo solido di 1 [[steradiante]] con alta sensibilità ed una angolo di 3 [[steradiante|steradianti]] con sensibilità inferiore (la visione completa del cielo richiederebbe un angolo di 4π, pari a circa 12.6 steradianti). Avvistato un lampo, entro 15 secondi ne determina la posizione con una precisione di 1÷4 [[Primo (geometria)|arcominuti e]] la trasmette a terra per facilitare il puntamento di altri telescopi.
*
Questi tre strumenti sono stati progettati in funzione della sofisticata strategia osservativa di Swift. Swift infatti pattuglia il cielo con BAT, lo strumento a grande campo di vista, osservandone il 50-80% ogni giorno alla ricerca di [[lampo gamma|lampi gamma]]. Quando un lampo viene avvistato da BAT, il sistema di controllo automatico permette di inquadrare rapidamente la regione del lampo anche con XRT ed UVOT, strumenti molto sensibili, ma dal campo di vista più piccolo. Entro 20 secondi dalla rilevazione di BAT, inizia il ripuntamento, che si completa generalmente entro pochi minuti. Così XRT ed UVOT iniziano a raccogliere informazioni sul lampo entro qualche minuto dal rilevamento iniziale.<ref>[http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/factsheet.pdf Opuscolo divulgativo di Swift] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090321085529/http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/factsheet.pdf |data=21 marzo 2009 }}.</ref><ref>[http://www.swift.ac.uk/aboutswift.shtml Schema del funzionamento del sistema di autocorrezione del puntamento].</ref>▼
▲Questi tre strumenti sono stati progettati in funzione della sofisticata strategia osservativa di Swift. Swift infatti pattuglia il cielo con BAT, lo strumento a grande campo di vista, osservandone il 50-80% ogni giorno alla ricerca di [[lampo gamma|lampi gamma]]. Quando un lampo viene avvistato da BAT, il sistema di controllo automatico permette di inquadrare rapidamente la regione del lampo anche con XRT ed UVOT, strumenti molto sensibili, ma dal campo di vista più piccolo. Entro 20 secondi dalla rilevazione di BAT, inizia il ripuntamento, che si completa generalmente entro pochi minuti. Così XRT ed UVOT iniziano a raccogliere informazioni sul lampo entro qualche minuto dal rilevamento iniziale.<ref>[http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/about_swift/factsheet.pdf Opuscolo divulgativo di Swift]</ref><ref>[http://www.swift.ac.uk/aboutswift.shtml Schema del funzionamento del sistema di autocorrezione del puntamento]</ref>
Questa rapidità, che sarebbe difficile da raggiungere se fosse necessario un intervento umano, consente sia di ottenere rapidamente posizioni via via più precise, utili per puntare altri strumenti, sia di raccogliere preziose informazioni sul lampo in diverse bande energetiche sin dai primi istanti del fenomeno.
== Contributo italiano ==
L'[[Italia]] ha fornito gli specchi del telescopio XRT insieme a parte del software per
== Principali risultati scientifici ==
=== Gamma-ray Burst (GRB) o lampi gamma ===
La rapidità di ripuntamento e la precisa localizzazione nella [[sfera celeste]] fanno di Swift uno strumento ideale per l'identificazione e lo studio delle sorgenti rapidamente transienti come i [[lampo gamma|lampi gamma]] o Gamma-ray Burst (GRB). In media Swift identifica 100 nuovi GRB ogni anno, di cui 90 GRB lunghi. La rapida diffusione della posizione dei GRB individuati da Swift ha portato alla misura la distanza per circa un terzo di questi. Questo consente di studiare dal punto di vista statistico la popolazione dei GRB lunghi deducendo, per esempio, quali siano la loro distribuzione lungo la storia dell'universo e le distribuzioni delle loro principali proprietà fisiche nel sistema di riferimento a riposo delle sorgenti. Le osservazioni dello strumento XRT a bordo di Swift hanno permesso la caratterizzazione delle prime fasi della [[curva di luce]] della coda di emissione nei [[raggi X]] e l'individuazione di brevi ma intensi brillamenti successivi all'emissione gamma che si ritengono legati all'attività del motore centrale. Riguardo allo studio dei [[lampo gamma|lampi gamma]] corti (circa il 10% dei GRB identificati), il satellite Swift ha segnato una vera svolta. Infatti per la prima volta Swift ha permesso l'identificazione della coda di emissione nei [[raggi X]] per i GRB corti, la misura precisa delle loro coordinate spaziali e, di conseguenza, quella della loro distanza.
Di seguito si riporta una breve lista di [[lampo gamma|lampi gamma]] notevoli individuati da Swift:
* 9 maggio [[2005]]: [[GRB 050509b]], lampo gamma della durata di un ventesimo di [[secondo]]; è il primo caso di localizzazione di un lampo di breve durata.
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* 18 febbraio [[2006]]: GRB 060218, lampo gamma della durata di circa 2000 secondi e relativamente vicino (circa 440 milioni di anni luce) ma insolitamente debole; si ritiene che sia il segnale dell'esplosione di una [[supernova]].
* 14 giugno [[2006]]: GRB 060614, lampo gamma della durata di circa 102 secondi in una galassia distante circa 1,6 miliardi di anni luce. In contrasto con quanto solitamente osservato per [[lampo gamma|lampi gamma]] vicini e nonostante osservazioni estremamente profonde, per questo GRB non è stato possibile rivelare la presenza di una supernova associata all'evento. Il lampo fu quindi riconosciuto come un tipo di esplosione ibrida che probabilmente è associata alla nascita di un [[buco nero]].
* 19 marzo [[2008]]: GRB 080319B, un lampo gamma di straordinaria potenza; nonostante la distanza di 7,5 miliardi di [[anno luce|anni luce]], ha raggiunto una [[magnitudine apparente]] di 5,8 rimanendo nella zona convenzionalmente definita di osservabilità ad [[occhio nudo]] per circa 30 secondi, divenendo così l'oggetto noto più distante che sia stato direttamente osservato. Si ritiene che la [[magnitudine assoluta]] sia stata 2,5 milioni di volte superiore alla più brillante supernova mai osservata. Nella stessa giornata sono stati individuati altri tre lampi.<ref>[http://www.brera.inaf.it/ricercapertutti/GRB/highlight_grb_5.html Articolo dell'Osservatorio di Brera sull'evento del 19 marzo 2008
* 13 settembre [[2008]]: [[GRB 080913]], lampo gamma con uno [[spostamento verso il rosso]] di 6,7; la sua distanza, determinata in circa 12,8 miliardi di [[anni luce]], lo porta ad essere l'evento più lontano, nonché più antico, mai individuato, in quanto si ritiene che l'età dell'[[Universo]] fosse al momento dell'esplosione di soli 825 milioni di anni.<ref>[
* 23 aprile [[2009]]: [[GRB 090423]], lampo gamma della durata di circa 10 secondi e uno [[spostamento verso il rosso]] di 8,2; la sua distanza, determinata in circa 13 miliardi di [[anni luce]], lo porta ad essere l'evento più lontano, nonché più antico, mai individuato (630 milioni di anni), superando il precedente record di GRB 080913.<ref>[
* 13 aprile [[2010]]: Swift rivela il 500º lampo gamma, GRB 100413B, scoperto in una rianalisi dei dati dello strumento BAT che non aveva potuto accorgersi del lampo perché stava effettuando una manovra di ripuntamento. Per ironia del destino, quindi, questo lampo “storico” è uno dei meno fortunati perché la rivelazione con BAT non è stata seguita dal ripuntamento immediato dei telescopi X e ottico.
* 25 dicembre [[2011]]: Swift rivela un GRB molto lungo e peculiare.
* 13 giugno [[2013]]: GRB 130603B: La perfetta e rapida localizzazione nel cielo di questo lampo gamma di breve durata permette di rivelare grazie a osservazioni del [[Telescopio Spaziale Hubble]] la presenza di un [[kilonova]] associata all'evento.<ref>[
* novembre [[2013]]: viene pubblicata
* 4 dicembre [[2013]]: la combinazione delle tempestive osservazioni condotte dal satellite Swift e dal [[telescopio robotico]] Liverpool Telescope permettono di registrare una consistente quantità di radiazione polarizzata nella luce emessa dal lampo di raggi gamma GRB 120308 e di indagare le caratteristiche del campo magnetico attorno ad esso.<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/12/04/metti-un-grb-nel-mirino/ Metti un GRB nel mirino].</ref>
* maggio [[2014]]: viene osservata in tempo reale, dal Keck e con Swift,
* luglio [[2014]]: le accurate indagini su un eccezionale lampo di raggi gamma durato quasi 6 ore rivelano che a generarlo sia stata, quasi 4 miliardi di anni fa, l'esplosione di una stella di grandissima massa e con una composizione assai simile a quella che dovevano avere i primi astri, ben più antichi, che si sono accesi nell'universo oltre 13 miliardi di anni fa.<ref>[http://www.media.inaf.it/2014/07/11/la-radiazione-da-una-stella-primordiale/ La radiazione da una stella primordiale].</ref>
=== Altri oggetti astrofisici ===
Ogni tipo di sorgente celeste ha ricevuto attenzione da parte di Swift, dalle [[comete]] fino alle [[Galassia attiva|galassie attive]] più lontane, passando per [[magnetar]], sorgenti binarie, [[supernova]]e, fino ad arrivare al recente evento di distruzione di una stella da parte di un buco nero di alcuni milioni di masse solari al centro di una galassia lontana circa 1.9 miliardi di [[parsec]]. Nulla sfugge a Swift che pattuglia il cielo instancabilmente ed è sempre pronto a ripuntare in automatico. A volte le sorgenti sono vecchie conoscenze ma molto spesso sono assolute novità. Sono tanti e tali i possibili utilizzi di Swift che ora la caccia ai GRB non è più il compito che assorbe la maggior parte del tempo di osservazione del satellite. Questo non significa affatto che i GRB vengano trascurati. Semplicemente non si continua
* 9 gennaio [[2008]]: SN 2008D, una supernova nella galassia [[New General Catalogue|NGC]] 2770. Si è trattato di un evento fortuito: gli strumenti di Swift hanno registrato i primissimi momenti di questa supernova mentre stavano effettuando
* giugno [[2009]]: Viene scoperta la [[magnetar]] SGR 0418+5729, una scoperta condivisa con il satellite Fermi. Le [[magnetar]] sono [[stelle di neutroni]] dotate di un [[campo magnetico]] eccezionalmente intenso e spesso si manifestano attraverso raffiche di brillanti gamma. Dal momento che questi brillamenti sono in grado di sollecitare il telescopio BAT, Swift ha svolto un ruolo fondamentale nello studio di queste rare sorgenti, scoprendone di nuove e allertando la comunità scientifica quando quelle già conosciute entrano in periodi di intensa attività esplosiva. SGR 0418+5729 si è rivelata una [[magnetar]] particolarmente importante,
* marzo [[2011]]: Swift coglie quello che, a prima vista, sembra un lampo gamma come molti altri (GRB 110328A), ma che, a differenza di tutti gli altri, resta acceso, sollecitando più volte BAT. Pur tra alti e bassi, la sorgente SWIFT J1644+57 (usiamo le coordinate celesti e non la data perché non si tratta di un lampo gamma), localizzata al centro di una galassia a [[spostamento verso il rosso]] z = 0.354, è rimasta attiva per più di un anno. Le caratteristiche
* novembre [[2011]]: Si scopre che quella che inizialmente sembrava la classica emissione X di un buco nero, proviene in realtà da un sistema (ora noto col nome MAXI J0158-744) composto da una [[nana bianca]] ed una [[stella Be]], nella [[Piccola Nube di Magellano]]. Si tratta di sistemi molto rari e nessuno era mai stato osservato alla luminosità di MAXI J0158-744.<ref>[http://www.media.inaf.it/2012/12/18/la-nana-e-la-gigante/ La nana e la gigante].</ref>
* gennaio [[2011]]:
* febbraio [[2011]]: Durante una survey a raggi X delle regioni centrali della nostra galassia, il satellite Swift scopre i resti precedentemente sconosciuti di una stella in frantumi, esplosa circa 2500 anni fa. G306.3-0.9, come è stata battezzata la sorgente, è uno dei più giovani [[resto di supernova|resti di supernova]] noti nella [[Via Lattea]].<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/03/18/un-giovanissimo-resto-di-supernova/ Un giovanissimo resto di supernova].</ref>
* aprile [[2012]]: La [[magnetar]] 1E 2259+586, una [[stella di neutroni]] supermagnetica (da cui la designazione “magnetar”) che compie una rotazione ogni 7
* aprile [[2013]]: Swift osserva un cospicuo aumento di luminosità dalla regione di [[Sagittarius A*]] (Sgr A*), il buco nero di oltre 4 milioni di [[massa solare|masse solari]] al centro della [[Via Lattea]]. Inizialmente il fenomeno era stato interpretato come un lampo dal [[Sagittarius A*|buco nero]], ma si è poi capito trattarsi di una [[magnetar]] mai osservata prima e vicinissima a [[Sagittarius A*|Sgr A*]]. SGR J1745-2900, come poi è stata battezzate, è la [[stella di neutroni]] più vicina a [[Sagittarius A*|Sgr A*]] attualmente nota (ad una distanza proiettata di circa 0.1 [[parsec]]), tanto che probabilmente è legata gravitazionalmente al [[Sagittarius A*|buco nero]]. La presenza di una rara [[magnetar]] nelle zone centrali della [[Via Lattea|nostra galassia]], offre molte informazioni sulle popolazioni di oggetti celesti in quella complessa regione e attraverso lo studio della sua emissione radio è possibile effettuare importanti misure di densità e intensità del campo magnetico locali. Inoltre, passati eventi esplosivi di SGR J1745-2900 (caratteristici delle [[magnetar]]), potrebbero aver giocato un ruolo nella [[ionizzazione]] delle [[nube molecolare|nubi molecolari]] al centro della [[Via Lattea|nostra galassia]], sulla cui origine si dibatte da decenni.<ref>[http://iopscience.iop.org/2041-8205/775/2/L34/ A strongly magnetized pulsar within grasp of the Milky Way's supermassive black hole].</ref>
== Catalogo XRT ==
Oltre 150.000 sorgenti puntiformi nei raggi X tra cui [[stella|stelle]], [[galassia|galassie]] e [[buco nero|buchi neri]] compongono il vasto catalogo ottenuto grazie alle osservazioni del telescopio XRT a bordo del satellite Swift, il 'cacciatore' di [[lampo gamma|lampi gamma]] della NASA. Il sensibile telescopio XRT di Swift infatti raccoglie continuamente informazioni non solo sulle sorgenti verso cui è puntato, ma anche su quelle nelle loro immediate vicinanze. Tutte queste informazioni sono raccolte in un catalogo continuamente aggiornato (
== Catalogo BAT ==
Nel campo delle sorgenti non variabili nella banda X dura
== Note ==
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== Bibliografia ==
* P. A. Evans et al.,[http://iopscience.iop.org/0067-0049/210/1/8/article ''1SXPS: A Deep Swift x-ray telescope point sorce catalog with light curves and spectra''], The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. n. 210, 2014, article id. 8, 24 pp.
* N. Gehrels et al.,[http://iopscience.iop.org/0004-637X/611/2/1005/ ''The Swift Gamma-Ray Burst Mission''], The Astrophysical Journal, vol. n. 611, 2004, pp.
* Peter W. A. Roming et al.,[
* Scott D. Barthelmy et al.,[
* David N. Burrows et al.,[
== Voci correlate ==
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* [[Compton Gamma Ray Observatory]]
* [[Fermi Gamma-ray Space Telescope]]
* [[AGILE (satellite)]]
* [[Telescopio spaziale Hubble]]
* [[XMM-Newton]]
* [[Chandra X-ray Observatory|Chandra]]
* [[Space Variable Objects Monitor]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto
== Collegamenti esterni ==
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