Swift Gamma Ray Burst Explorer: differenze tra le versioni
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{{in corso|astronautica}}
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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]]
|esito
|programma
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|successivo
}}
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 604 km, un [[perigeo]] di 585 km, un [[periodo di rivoluzione|periodo]] di 96,6 [[minuto|minuti]] e un'[[inclinazione orbitale|inclinazione]] di 21[[Grado d'arco|°]].<ref>[http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=2004-047A I dati orbitali dal sito NASA] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080616045601/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=2004-047A |date=16 giugno 2008 }}.</ref> La durata della missione era stata inizialmente stabilita in due anni<ref>[http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=2004-047A Scheda della missione dal sito della NASA] .</ref> ma, grazie ai successi scientifici, alle buone condizioni del satellite e degli strumenti, ed alla stabilità dell'orbita (sulla quale si stima Swift possa permanere fino ad oltre il 2025), la missione è stata successivamente prolungata più volte ed è ancora attiva.
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 la [[Stati Uniti d'America|statunitense]] NASA, l'[[italia]]na [[Agenzia spaziale italiana|ASI]] e il [[Particle Physics and Astronomy Research Council|PPARC (Particle Physics and Astronomy Research Council)]] (a cui sono subentrati l'[[UK Space Agency|Agenzia Spaziale Britannica]] ed il [[Science & Technology Facilities Council]]). Il centro operativo della missione è gestito dalla [[Pennsylvania State University]], la principale base terrestre è il [[Centro spaziale Luigi Broglio]] a [[Malindi]], in [[Kenya]], mentre l'
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.
* UVOT (Ultraviolet/Optical Telescope, letteralmente ''Telescopio ultravioletto/ottico'')<ref>[http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#uv/opt_specs Le specifiche di UVOT dal sito ufficiale] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180624050438/http://swift.sonoma.edu/about_swift/general_faq.html#uv/opt_specs |date=24 giugno 2018 }}.</ref>: si tratta di un telescopio realizzato con una configurazione [[Ritchey-Chrétien]] modificata e con uno [[specchio primario]] da 30 cm. Il campo di vista UVOT è di circa 17 [[Primo (geometria)|arcominuti]]. È sensibile nelle [[lunghezza d'onda]] dal visibile all'[[ultravioletto]] (170 – 600 nm). Nonostante le dimensioni modeste dello specchio, il vantaggio di operare al di fuori del grosso dell'[[atmosfera]] terrestre gli consente di avere un'ottima sensibilità (paragonabile a quella di un telescopio da 4 m sulla Terra) e di raggiungere una risoluzione inferiore all'[[Secondo (geometria)|arcosecondo]].
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>
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 ==
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=== 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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* 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].</ref>
* 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. L'occasione viene comunque festeggiata con un'animazione che ripercorre le tappe salienti dei primi 500 GRB di Swift.<ref>[http://www.media.inaf.it/gallery/v/video/chunks/swift-500.flv.html I primi 500 GRB di Swift] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121111232405/http://www.media.inaf.it/gallery/v/video/chunks/swift-500.flv.html |data=11 novembre 2012 }}.</ref> L'onore di Swift è stato risollevato dal lampo successivo, GRB100414A, un altro GRB lungo, per il quale sono state trovate controparti sia X sia ottica. Dallo spettro di quest'ultima, si è subito estratto lo [[spostamento verso il rosso]] di 1,368: una distanza cosmologica ma “normale” per i lampi gamma.
* 25 dicembre [[2011]]: Swift rivela un GRB molto lungo e peculiare. L'emissione in banda X mostra variazioni molto intense e si affievolisce oltre il limite di rivelazione in meno di un giorno. Il telescopio UVOT ha rivelato la sorgente nella banda [[ultravioletto]] per pochi giorni mentre i telescopi da terra hanno osservato la sorgente per diversi mesi. Due sono state le spiegazioni suggerite: la distruzione di un asteroide da parte di una stella di neutroni nella nostra galassia o una supernova peculiare attorniata da molto materia nell'universo vicino.<ref>[http://www.media.inaf.it/2011/11/30/il-lampo-di-natale/ Il lampo di Natale].</ref>
* 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 l'enorme mole di dati raccolta dallo studio del lampo gamma GRB 130427A. Si tratta, tra i GRB, dell'evento che ha prodotto i fotoni di più alta energia mai osservati e ha brillato in raggi gamma per oltre 20 ore.<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/11/21/quel-mostro-di-lampo-gamma/ Quel mostro di lampo gamma].</ref>
* 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, l'esplosione di una [[stella gigante]] in una galassia a 360 milioni di anni luce da noi.<ref>[http://www.media.inaf.it/2014/05/21/wolf-rayet-ha-fatto-il-botto-sniib/ Morte in diretta d'una stella di Wolf-Rayet].</ref>
* 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>
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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 (l'ultima edizione è stata pubblicata nel dicembre 2013).<ref>[http://www.media.inaf.it/2013/12/17/come-affollato-il-cielo-x-di-swift/ Com'è affollato il cielo X di Swift].</ref>
== Catalogo BAT ==
Nel campo delle sorgenti non variabili nella banda X dura l'avanzamento è più lento. Il telescopio BAT ogni giorno osserva gran parte del cielo e per scoprire nuove sorgenti bisogna sommare giorno dopo giorno i dati raccolti. In questo modo i progressi, ovvero le sorgenti rivelate, crescono all'incirca con la radice quadrata del tempo di osservazione. È una crescita lenta, ma sicura. Il catalogo delle sorgenti (variabili e non) viste nella banda 15-150 keV compilato con i dati BAT rappresenta la più dettagliata mappa del cielo nei [[raggi X]] duri attualmente disponibile.<ref>[
== Note ==
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* 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. 1005–1020
* 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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* {{cita web|http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/news/2004/swift_presskit.pdf|Cartella stampa della missione|lingua=en}}
* {{cita web|url=http://www.iasf-milano.inaf.it/Divulgazione/divulgazione.php?pg=swift&mn=gamma&lin=gamma_swift|titolo=Sito divulgativo Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) - La missione Swift}}
* {{cita web | url = http://www.brera.inaf.it/docM/OAB/Research/SWIFT/ | titolo = Sito osservatorio astronomico di Brera - La missione Swift | accesso = 27 marzo 2012 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20120118093402/http://www.brera.inaf.it/docM/OAB/Research/SWIFT/ | urlmorto = sì }}
* {{cita web|url=https://itunes.apple.com/it/app/swift-explorer/id465669299?mt=8|titolo=APP ''Swift Explorer'' per iPhone e iPad per seguire in tempo reale l'operato di Swift}}
{{Programma Explorer}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|astronautica}}
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