Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica - Rome Recent Activity at IASF/Rome on Microquasars and Soft Gamma Repeaters

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci Microquasars: Galactic Jet Sources, (often) showing apparent superluminal motion of the ejecta. Stellar-mass equivalent of the distant quasars, representing a unique laboratory to study the same Relativistic Physics, with much higher fluxes and much shorter timescales (by a factor of ). SAX J ( =V4641 Sgr) GRO J XTE J GRS

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci SAX J the only BHC discovered by the BeppoSAX/WFC RXTE, giant flare on 15 Sept 1999 (Wijnands & Van der Klis 2000) BeppoSAX NFI, 13 March 1999, spectrum of quiescent mCrab (int Zand et al. 2001) The optical counterpart revealed the mass of the two objects in the binary system: 8.7 M BH 11.7 M © and 5.5 M M © for the companion star (B-star) (Orosz et al., 2001)

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci A total of 65 dips collected with BeppoSAX WFC, preferably at orbital phases between 0.68 and GRO J in the BeppoSAX/WFC Kuulkers et al., A&A 358 (2000) 215 At the same phase but on different orbits, dips are not observed: Time-dependent structures in the absorbing material.

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci XTE J : BeppoSAX and XMM-Newton BeppoSAX and XMM-Newton search for the quiescent counterpart: only Upper Limit at erg cm -2 s -1 (assuming PL with =2 and N H =5x10 22 cm -2 ). 1 st Jet: subluminal 2 nd Jet: superluminal VLA BATSE RXTE/ASM Bob Hjellming, Private Communication

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci GRS – Highlights from BeppoSAX Campaigns Evidence for Inner Accretion Disc Disappearance Feroci et al., A&A 351 (1999) 985 Spectral Deconvolution of X-ray Data: Multi-T BB from an Accretion Disc + PL NO Disc ! BeppoSAX MECS Ryle Telescope

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci GRS Highlights from BeppoSAX Campaigns The Largest Multifrequency Campaign (10 days!) X-rays: OSSE, BATSE, ASCA, BeppoSAX Infrared: NTT/SOFI, Calar Alto Mm: NMA Radio: VLA, GBI BeppoSAX MECS BeppoSAX PDS NOT Detected by ASCA! Ueda et al., ApJ 571 (2002) 918

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci GRS – Highlights from BeppoSAX Campaigns A Relativistic Iron Line from the Accretion Disc Martocchia et al., A&A 387 (2002) 215 Line profile not consistent with a (symmetric) broad Gaussian line. Relativistic Disc Line Required. Emitting orbit larger than the innermost stable orbit: Schwarzschild and Kerr Metrics undistinguishable.

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci GRS – First View with INTEGRAL Hannikanen et al., A&A 411 (2003) L415 JEM-X2 (3-20 keV) IBIS/ISGRI ( keV) JEM-X2 (3-20 keV)

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci Soft Gamma Repeaters Recurrent Transient Sources, emitting highly super- Eddington flares of Hard-X/Gamma-rays, lasting from ms to minutes, and spanning 4-5 decades in luminosity. They are the most convincing Magnetar candidates: isolated neutron stars, hosting the largest known Magnetic Fields in the Universe (~ Gauss).

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci SGRs at IASF/RM 1998 Aug 27 Giant Flare from SGR with the BeppoSAX Gamma Ray Burst Monitor Feroci et al., ApJ 515 (1999) L9 Feroci et al., ApJ 549 (2001) 1021 Emission from a Trapped Fireball in a Magnetars Magnetosphere: L x (t)=L x (0) (1-t/t evap ) a/(1-a)

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci SGRs at IASF/RM The Intermediate Flare of 2001 Apr 18 from SGR Woods et al., ApJ 596 (2003) 464 Guidorzi et al., A&A in press Feroci et al., ApJ 596 (2003) 470 BeppoSAX GRBM RXTE PCA X-ray Afterglow (BSAX/RXTE/Chandra)

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci kT ~ 29 keV SGRs at IASF/RM Wide Band Spectra of Short Bursts from SGR Canonical Optically Thin Thermal Bremsstrahlung kT=29 keV MECS PDS N H =(4 5) ·10 22 atom/cm 2 kT 1 ~ 9.0 keV kT 2 ~ 3.1 keV ~ 0.92 Two-Blackbody Law kT 1 =3.5 keV kT 2 =9.0 keV A. Caliandro, Laurea Thesis, Paper in preparation Distribution of kT for 10 Short Bursts Flux BB1 vs Flux BB2

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci SGRs in the Present of IASF/RM: INTEGRAL keV 2003 Sept. 4 00:53: keV keV 2003 Sept. 5 07:46: keV keV 2003 Sept. 4 01:15: keV Time (20 ms bins) INTEGRAL AO2 PI of an AO2 Proposal for Serendipitous detections of SGR bursts, co-PI of a Proposal for Follow-up observations of active SGRs INTEGRAL/IBIS – Bursts from SGR

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci SGRs in the Future of IASF/RM: SuperAGILE

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci COMPORTAMENTO MULTISPETTRALE DI SORGENTI COSMICHE DI ALTA ENERGIA Franco Giovannelli Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, CNR

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci LAVORI IN CORSO Campagne di osservazioni dallemisfero Nord e Sud per la ricerca delle correlazioni dirette tra Pulsatori X e SNRs (Italia, Spagna, Argentina) Studi teorici: Produzione di gamma di alta energia da HMXRBs. Processi di Accrescimento in Sistemi Binari (Italia,Polonia,Spagna,Russia) Campagne per la ricerca di exo-pianeti (Italia, Spagna, Russia) Campagne di osservazioni multibanda di Binarie X e Candidati Black Holes (Italia, Polonia, Spagna, Argentina) Campagne di osservazioni di sismologia stellare: Stelle sdO e sdB (Italia, Spagna) SIXE: Spanish Italian X-ray Experiment (Fase-A Completata) - Fase-B: inizio in funzione decisioni politiche Spagna-Italia Serie di Workshops (Italia, Germania, Spagna, USA): Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics The Bridge between the Big Bang and Biology

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci (Spanish Italian X-ray Experiment) SIXE FASE-A conclusa con successo : finanziata dal PNIE (Plan Nacional Investigación Espacial), Spagnolo Banda X: 3-50 KeVBanda Ottica: B-V (Camera Ottica coassiale, tipo OMC di INTEGRAL) con lo stesso campo di vista. Piattaforma: MINISAT-02 (Spagna)Lanciatore: PEGASUS FILOSOFIA:Osservazioni multibanda (X-Ottica) di POCHE sorgenti cosmiche rappresentanti classi omogenee di oggetti. T exposure x A effective s cm 2 ORBITA Circolare: h = Km i = 20°-25°/155°-160° Stazioni diTerra: Maspalomas, INTA Malindi, ASI Coma Cluster (30 giorni di misura) 1 modulo SIXE OMC Piattaforma MINISAT-02 IASF, UNI-BO, UNI-CT, UNI-PA, INAF-RM, INAF-CT, ENEA (Italia), IEEC, UPC, INTA, CNM (Spagna)

Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 15 Dicembre 2003 Marco Feroci Vol. 67 Ni. 1/2 -70 Ni. 3/ No No ,… Chinese J. A&A (in press) Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources [F. Giovannelli & L. Sabau-Graziati (eds.)] Serie: 1995, 97, 99, 2001, 2003,… Mem. SAIt Serie: 1986, 1988,…., 2000, 2002,…, SIF Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics Franco Giovannelli & Giampaolo Mannocchi (eds.) The Bridge between the Big Bang and Biology Serie: 1999, 2002,…. (Franco Giovannelli (ed.) ***** CNR - Ufficio del Presidente, Volume Speciale SERIE WORKSHOPS