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Tavani M, Bulgarelli A, Vittorini V, Pellizzoni A, Striani E, Caraveo P, Weisskopf MC, Tennant A, Pucella G, Trois A, Costa E, Evangelista Y, Pittori C, Verrecchia F, Del Monte E, Campana R, Pilia M, De Luca A, Donnarumma I, Horns D, Ferrigno C, Heinke CO, Trifoglio M, Gianotti F, Vercellone S, Argan A, Barbiellini G, Cattaneo PW, Chen AW, Contessi T, D’Ammando F, DeParis G, Di Cocco G, Di Persio G, Feroci M, Ferrari A, Galli M, Giuliani A, Giusti M, Labanti C, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Longo F, Fuschino F, Marisaldi M, Mereghetti S, Morelli E, Moretti E, Morselli A, Pacciani L, Perotti F, Piano G, Picozza P, Prest M, Rapisarda M, Rappoldi A, Rubini A, Sabatini S, Soffitta P, Vallazza E, Zambra A, Zanello D, Lucarelli F, Santolamazza P, Giommi P, Salotti L, Bignami GF. Discovery of Powerful Gamma-Ray Flares from the Crab Nebula. Science 2011; 331:736-9. [DOI: 10.1126/science.1200083] [Citation(s) in RCA: 249] [Impact Index Per Article: 19.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/03/2022]
Affiliation(s)
- M. Tavani
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,” via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - A. Bulgarelli
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - V. Vittorini
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - A. Pellizzoni
- INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Poggio dei Pini, 09012 Capoterra, Italy
| | - E. Striani
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,” via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - P. Caraveo
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - M. C. Weisskopf
- NASA, Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL 35812, USA
| | - A. Tennant
- NASA, Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL 35812, USA
| | - G. Pucella
- Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente (ENEA) Frascati, via Enrico Fermi 45, 00044 Frascati(RM), Italy
| | - A. Trois
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - E. Costa
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - Y. Evangelista
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - C. Pittori
- Agenzia Spatiale Italiana (ASI) Science Data Center, European Space Agency (ESA) Centre for Earth Observation (ESRIN), 00044 Frascati, Italy
| | - F. Verrecchia
- Agenzia Spatiale Italiana (ASI) Science Data Center, European Space Agency (ESA) Centre for Earth Observation (ESRIN), 00044 Frascati, Italy
| | - E. Del Monte
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - R. Campana
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - M. Pilia
- INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Poggio dei Pini, 09012 Capoterra, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi dell’ Insubria, via Valleggio 11, 22100, Como, Italy
| | - A. De Luca
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
- Istituto Universitario di Studi Superiori (IUSS), I-27100 Pavia, Italy
| | - I. Donnarumma
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - D. Horns
- Institut fuer Experimentalphysik, University of Hamburg, Hamburg 22761, Germany
| | - C. Ferrigno
- Integral Science Data Centre, University of Geneva, Geneva Chemin d’Ecogia 16, CH-1290 Versoix, Switzerland
| | - C. O. Heinke
- Department of Physics, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G 2G7, Canada
| | - M. Trifoglio
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - F. Gianotti
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - S. Vercellone
- INAF-IASF Palermo, via La Malfa 153, 90146 Palermo, Italy
| | - A. Argan
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - G. Barbiellini
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Trieste, via A. Valerio 2, 34127 Trieste, Italy
- INFN Trieste, Padriciano 99, 34012 Trieste, Italy
| | | | - A. W. Chen
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - T. Contessi
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - F. D’Ammando
- INAF-IASF Palermo, via La Malfa 153, 90146 Palermo, Italy
| | - G. DeParis
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - G. Di Cocco
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - G. Di Persio
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - M. Feroci
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - A. Ferrari
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
- Dipartimento di Fisica Generale, Università degli Studi di Torino, via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy
| | - M. Galli
- ENEA Bologna, via don Fiammelli 2, 40128 Bologna, Italy
| | - A. Giuliani
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - M. Giusti
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
| | - C. Labanti
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - I. Lapshov
- Space Research Institute, Russian Academy of Sciences, 84/32 Profsoyuznaya Street, 117997 Moscow, Russia
| | - F. Lazzarotto
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - P. Lipari
- INFN Roma 1, p.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “La Sapienza,” p.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - F. Longo
- Dipartimento di Fisica, Università di Trieste, via A. Valerio 2, 34127 Trieste, Italy
- INFN Trieste, Padriciano 99, 34012 Trieste, Italy
| | - F. Fuschino
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - M. Marisaldi
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - S. Mereghetti
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - E. Morelli
- INAF-IASF Bologna, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - E. Moretti
- Dipartimento di Fisica, Università di Trieste, via A. Valerio 2, 34127 Trieste, Italy
- INFN Trieste, Padriciano 99, 34012 Trieste, Italy
| | - A. Morselli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - L. Pacciani
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - F. Perotti
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - G. Piano
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - P. Picozza
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - M. Prest
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi dell’ Insubria, via Valleggio 11, 22100, Como, Italy
| | - M. Rapisarda
- Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente (ENEA) Frascati, via Enrico Fermi 45, 00044 Frascati(RM), Italy
| | | | - A. Rubini
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - S. Sabatini
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy
| | - P. Soffitta
- Istituto Nazionale di Astrofisica–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF-IASF) Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy
| | - E. Vallazza
- INFN Trieste, Padriciano 99, 34012 Trieste, Italy
| | - A. Zambra
- Consorzio Interuniversitario Fisica Spaziale (CIFS), villa Gualino, v.le Settimio Severo 63, 10133 Torino, Italy
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, 20133 Milano, Italy
| | - D. Zanello
- INFN Roma 1, p.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “La Sapienza,” p.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - F. Lucarelli
- Agenzia Spatiale Italiana (ASI) Science Data Center, European Space Agency (ESA) Centre for Earth Observation (ESRIN), 00044 Frascati, Italy
| | - P. Santolamazza
- Agenzia Spatiale Italiana (ASI) Science Data Center, European Space Agency (ESA) Centre for Earth Observation (ESRIN), 00044 Frascati, Italy
| | - P. Giommi
- Agenzia Spatiale Italiana (ASI) Science Data Center, European Space Agency (ESA) Centre for Earth Observation (ESRIN), 00044 Frascati, Italy
| | | | - G. F. Bignami
- Istituto Universitario di Studi Superiori (IUSS), I-27100 Pavia, Italy
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Tavani M, Marisaldi M, Labanti C, Fuschino F, Argan A, Trois A, Giommi P, Colafrancesco S, Pittori C, Palma F, Trifoglio M, Gianotti F, Bulgarelli A, Vittorini V, Verrecchia F, Salotti L, Barbiellini G, Caraveo P, Cattaneo PW, Chen A, Contessi T, Costa E, D'Ammando F, Del Monte E, De Paris G, Di Cocco G, Di Persio G, Donnarumma I, Evangelista Y, Feroci M, Ferrari A, Galli M, Giuliani A, Giusti M, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Longo F, Mereghetti S, Morelli E, Moretti E, Morselli A, Pacciani L, Pellizzoni A, Perotti F, Piano G, Picozza P, Pilia M, Pucella G, Prest M, Rapisarda M, Rappoldi A, Rossi E, Rubini A, Sabatini S, Scalise E, Soffitta P, Striani E, Vallazza E, Vercellone S, Zambra A, Zanello D. Terrestrial gamma-ray flashes as powerful particle accelerators. Phys Rev Lett 2011; 106:018501. [PMID: 21231775 DOI: 10.1103/physrevlett.106.018501] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 0.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/16/2010] [Indexed: 05/30/2023]
Abstract
Strong electric discharges associated with thunderstorms can produce terrestrial gamma-ray flashes (TGFs), i.e., intense bursts of x rays and γ rays lasting a few milliseconds or less. We present in this Letter new TGF timing and spectral data based on the observations of the Italian Space Agency AGILE satellite. We determine that the TGF emission above 10 MeV has a significant power-law spectral component reaching energies up to 100 MeV. These results challenge TGF theoretical models based on runaway electron acceleration. The TGF discharge electric field accelerates particles over the large distances for which maximal voltages of hundreds of megavolts can be established. The combination of huge potentials and large electric fields in TGFs can efficiently accelerate particles in large numbers, and we reconsider here the photon spectrum and the neutron production by photonuclear reactions in the atmosphere.
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Affiliation(s)
- M Tavani
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
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Marisaldi M, Argan A, Trois A, Giuliani A, Tavani M, Labanti C, Fuschino F, Bulgarelli A, Longo F, Barbiellini G, Del Monte E, Moretti E, Trifoglio M, Costa E, Caraveo P, Cattaneo PW, Chen A, D'Ammando F, De Paris G, Di Cocco G, Di Persio G, Donnarumma I, Evangelista Y, Feroci M, Ferrari A, Fiorini M, Froysland T, Galli M, Gianotti F, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Mereghetti S, Morselli A, Pacciani L, Pellizzoni A, Perotti F, Picozza P, Piano G, Pilia M, Prest M, Pucella G, Rapisarda M, Rappoldi A, Rubini A, Sabatini S, Soffitta P, Striani E, Vallazza E, Vercellone S, Vittorini V, Zambra A, Zanello D, Antonelli LA, Colafrancesco S, Cutini S, Giommi P, Lucarelli F, Pittori C, Santolamazza P, Verrecchia F, Salotti L. Gamma-ray localization of terrestrial gamma-ray flashes. Phys Rev Lett 2010; 105:128501. [PMID: 20867680 DOI: 10.1103/physrevlett.105.128501] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/24/2010] [Indexed: 05/29/2023]
Abstract
Terrestrial gamma-ray flashes (TGFs) are very short bursts of high-energy photons and electrons originating in Earth's atmosphere. We present here a localization study of TGFs carried out at gamma-ray energies above 20 MeV based on an innovative event selection method. We use the AGILE satellite Silicon Tracker data that for the first time have been correlated with TGFs detected by the AGILE Mini-Calorimeter. We detect 8 TGFs with gamma-ray photons of energies above 20 MeV localized by the AGILE gamma-ray imager with an accuracy of ∼5-10° at 50 MeV. Remarkably, all TGF-associated gamma rays are compatible with a terrestrial production site closer to the subsatellite point than 400 km. Considering that our gamma rays reach the AGILE satellite at 540 km altitude with limited scattering or attenuation, our measurements provide the first precise direct localization of TGFs from space.
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Affiliation(s)
- M Marisaldi
- INAF-IASF Bologna, Via Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
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Marisaldi M, Fuschino F, Labanti C, Galli M, Longo F, Del Monte E, Barbiellini G, Tavani M, Giuliani A, Moretti E, Vercellone S, Costa E, Cutini S, Donnarumma I, Evangelista Y, Feroci M, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Mereghetti S, Pacciani L, Rapisarda M, Soffitta P, Trifoglio M, Argan A, Boffelli F, Bulgarelli A, Caraveo P, Cattaneo PW, Chen A, Cocco V, D'Ammando F, De Paris G, Di Cocco G, Di Persio G, Ferrari A, Fiorini M, Froysland T, Gianotti F, Morselli A, Pellizzoni A, Perotti F, Picozza P, Piano G, Pilia M, Prest M, Pucella G, Rappoldi A, Rubini A, Sabatini S, Striani E, Trois A, Vallazza E, Vittorini V, Zambra A, Zanello D, Antonelli LA, Colafrancesco S, Gasparrini D, Giommi P, Pittori C, Preger B, Santolamazza P, Verrecchia F, Salotti L. Detection of terrestrial gamma ray flashes up to 40 MeV by the AGILE satellite. ACTA ACUST UNITED AC 2010. [DOI: 10.1029/2009ja014502] [Citation(s) in RCA: 157] [Impact Index Per Article: 11.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/09/2022]
Affiliation(s)
| | | | | | | | - F. Longo
- Dipartimento di Fisica; Università di Trieste; Trieste Italy
| | | | - G. Barbiellini
- Dipartimento di Fisica; Università di Trieste; Trieste Italy
- INFN; Trieste Italy
| | - M. Tavani
- IASF, INAF; Rome Italy
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,”; Rome Italy
| | | | - E. Moretti
- Dipartimento di Fisica; Università di Trieste; Trieste Italy
| | | | | | - S. Cutini
- ASI Science Data Center; Frascati Italy
| | | | | | | | - I. Lapshov
- IASF, INAF; Rome Italy
- IKI; Moscow Russia
| | | | - P. Lipari
- INFN; Rome Italy
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “La Sapienza,”; Rome Italy
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | - F. D'Ammando
- IASF, INAF; Rome Italy
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,”; Rome Italy
| | | | | | | | - A. Ferrari
- CIFS; Turin Italy
- Dipartimento di Fisica; Università Torino; Turin Italy
| | | | - T. Froysland
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,”; Rome Italy
- CIFS; Turin Italy
| | | | | | - A. Pellizzoni
- Osservatorio Astronomico di Cagliari; INAF; Capoterra Italy
| | | | | | - G. Piano
- IASF, INAF; Rome Italy
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,”; Rome Italy
- INFN; Rome Italy
| | - M. Pilia
- Dipartimento di Fisica; Università dell'Insubria; Como Italy
| | - M. Prest
- Dipartimento di Fisica; Università dell'Insubria; Como Italy
- INFN; Milan Italy
| | | | | | | | | | - E. Striani
- IASF, INAF; Rome Italy
- Dipartimento di Fisica; Università degli Studi di Roma “Tor Vergata,”; Rome Italy
- INFN; Rome Italy
| | | | | | | | - A. Zambra
- IASF, INAF; Milan Italy
- CIFS; Turin Italy
| | | | | | | | | | - P. Giommi
- ASI Science Data Center; Frascati Italy
| | | | - B. Preger
- ASI Science Data Center; Frascati Italy
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Pellizzoni A, Trois A, Tavani M, Pilia M, Giuliani A, Pucella G, Esposito P, Sabatini S, Piano G, Argan A, Barbiellini G, Bulgarelli A, Burgay M, Caraveo P, Cattaneo PW, Chen AW, Cocco V, Contessi T, Costa E, D’Ammando F, Del Monte E, De Paris G, Di Cocco G, Di Persio G, Donnarumma I, Evangelista Y, Feroci M, Ferrari A, Fiorini M, Fuschino F, Galli M, Gianotti F, Hotan A, Labanti C, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Longo F, Marisaldi M, Mastropietro M, Mereghetti S, Moretti E, Morselli A, Pacciani L, Palfreyman J, Perotti F, Picozza P, Pittori C, Possenti A, Prest M, Rapisarda M, Rappoldi A, Rossi E, Rubini A, Santolamazza P, Scalise E, Soffitta P, Striani E, Trifoglio M, Vallazza E, Vercellone S, Verrecchia F, Vittorini V, Zambra A, Zanello D, Giommi P, Colafrancesco S, Antonelli A, Salotti L, D’Amico N, Bignami GF. Detection of Gamma-Ray Emission from the Vela Pulsar Wind Nebula with AGILE. Science 2010; 327:663-5. [DOI: 10.1126/science.1183844] [Citation(s) in RCA: 30] [Impact Index Per Article: 2.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/02/2022]
Affiliation(s)
- A. Pellizzoni
- INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari, loc. Poggio dei Pini, strada 54, I-09012, Capoterra (CA), Italy
| | - A. Trois
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - M. Tavani
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
- Consorzio Interuniversitario per la Fisica Spaziale, viale Settimio Severo 63, I-10133 Torino, Italy
| | - M. Pilia
- INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari, loc. Poggio dei Pini, strada 54, I-09012, Capoterra (CA), Italy
- Dipartimento di Fisica, Università dell’Insubria, via Valleggio 11, I-22100 Como, Italy
| | - A. Giuliani
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - G. Pucella
- ENEA Frascati, via E. Fermi 45, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - P. Esposito
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
- INFN-Pavia, via A. Bassi 6, I-27100 Pavia, Italy
| | - S. Sabatini
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - G. Piano
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - A. Argan
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | | | - A. Bulgarelli
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - M. Burgay
- INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari, loc. Poggio dei Pini, strada 54, I-09012, Capoterra (CA), Italy
| | - P. Caraveo
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | | | - A. W. Chen
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - V. Cocco
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - T. Contessi
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - E. Costa
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - F. D’Ammando
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - E. Del Monte
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - G. De Paris
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - G. Di Cocco
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - G. Di Persio
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - I. Donnarumma
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - Y. Evangelista
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - M. Feroci
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - A. Ferrari
- Consorzio Interuniversitario per la Fisica Spaziale, viale Settimio Severo 63, I-10133 Torino, Italy
| | - M. Fiorini
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - F. Fuschino
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - M. Galli
- ENEA Bologna, via don G. Fiammelli 2, I-40128 Bologna, Italy
| | - F. Gianotti
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - A. Hotan
- Curtin University of Technology, 78 Murray Street, Perth, WA 6000, Australia
| | - C. Labanti
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - I. Lapshov
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - F. Lazzarotto
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - P. Lipari
- INFN-Roma La Sapienza, p.le A. Moro 2, I-00185 Roma, Italy
| | - F. Longo
- INFN-Trieste, Padriciano 99, I-34012 Trieste, Italy
| | - M. Marisaldi
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - M. Mastropietro
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - S. Mereghetti
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - E. Moretti
- INFN-Trieste, Padriciano 99, I-34012 Trieste, Italy
| | - A. Morselli
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - L. Pacciani
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - J. Palfreyman
- School of Mathematics and Physics, University of Tasmania, Hobart, TAS 7001, Australia
| | - F. Perotti
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - P. Picozza
- Dipartimento di Fisica, Università Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - C. Pittori
- ASI Science Data Center, ESRIN, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - A. Possenti
- INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari, loc. Poggio dei Pini, strada 54, I-09012, Capoterra (CA), Italy
| | - M. Prest
- Dipartimento di Fisica, Università dell’Insubria, via Valleggio 11, I-22100 Como, Italy
| | - M. Rapisarda
- ENEA Frascati, via E. Fermi 45, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - A. Rappoldi
- INFN-Pavia, via A. Bassi 6, I-27100 Pavia, Italy
| | - E. Rossi
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - A. Rubini
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - P. Santolamazza
- ASI Science Data Center, ESRIN, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - E. Scalise
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - P. Soffitta
- INAF-IASF Roma, via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Roma, Italy
| | - E. Striani
- Dipartimento di Fisica, Università Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
- INFN-Roma Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - M. Trifoglio
- INAF-IASF Bologna, via P. Gobetti 101, I-40129 Bologna, Italy
| | - E. Vallazza
- INFN-Trieste, Padriciano 99, I-34012 Trieste, Italy
| | - S. Vercellone
- INAF-IASF Palermo, via U. La Malfa 153, I-90146 Palermo, Italy
| | - F. Verrecchia
- ASI Science Data Center, ESRIN, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - V. Vittorini
- Dipartimento di Fisica, Università Tor Vergata, via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Roma, Italy
| | - A. Zambra
- INAF-IASF Milano, via E. Bassini 15, I-20133 Milano, Italy
| | - D. Zanello
- INFN-Roma La Sapienza, p.le A. Moro 2, I-00185 Roma, Italy
| | - P. Giommi
- ASI Science Data Center, ESRIN, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | | | - A. Antonelli
- ASI Science Data Center, ESRIN, I-00044 Frascati (Roma), Italy
| | - L. Salotti
- ASI–Agenzia Spaziale Italiana, viale Liegi 26, I-00198 Roma, Italy
| | - N. D’Amico
- INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari, loc. Poggio dei Pini, strada 54, I-09012, Capoterra (CA), Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari, Cittadella Universitaria, I-09042 Monserrato (CA), Italy
| | - G. F. Bignami
- Istituto Universitario di Studi Superiori, viale Lungo Ticino Sforza 56, I-27100 Pavia, Italy
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Collapse
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6
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Tavani M, Bulgarelli A, Piano G, Sabatini S, Striani E, Evangelista Y, Trois A, Pooley G, Trushkin S, Nizhelskij NA, McCollough M, Koljonen KII, Pucella G, Giuliani A, Chen AW, Costa E, Vittorini V, Trifoglio M, Gianotti F, Argan A, Barbiellini G, Caraveo P, Cattaneo PW, Cocco V, Contessi T, D’Ammando F, Monte ED, De Paris G, Di Cocco G, Di Persio G, Donnarumma I, Feroci M, Ferrari A, Fuschino F, Galli M, Labanti C, Lapshov I, Lazzarotto F, Lipari P, Longo F, Mattaini E, Marisaldi M, Mastropietro M, Mauri A, Mereghetti S, Morelli E, Morselli A, Pacciani L, Pellizzoni A, Perotti F, Picozza P, Pilia M, Prest M, Rapisarda M, Rappoldi A, Rossi E, Rubini A, Scalise E, Soffitta P, Vallazza E, Vercellone S, Zambra A, Zanello D, Pittori C, Verrecchia F, Giommi P, Colafrancesco S, Santolamazza P, Antonelli A, Salotti L. Extreme particle acceleration in the microquasar Cygnus X-3. Nature 2009; 462:620-3. [DOI: 10.1038/nature08578] [Citation(s) in RCA: 141] [Impact Index Per Article: 9.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/07/2009] [Accepted: 10/08/2009] [Indexed: 11/09/2022]
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7
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Abstract
Isolated neutron stars are seen in x-rays through their nonthermal and/or surface thermal emissions. X-ray Multimirror Mission-Newton observations of the Geminga pulsar show a 43-electron volt spectrum from the whole neutron star surface, as well as a power-law component above 2 kiloelectron volts. In addition, we have detected a hot (170 electron volts) thermal emission from an approximately 60-meter-radius spot on the pulsar's surface. Such a thermal emission, only visible at selected phase intervals, may be coming from polar hot spot(s), long thought to exist as a result of heating from magnetospheric accelerated particles. It may provide the missing link between the x-ray and gamma-ray emission of the pulsar.
Collapse
Affiliation(s)
- P A Caraveo
- Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Bassini, 15-20133 Milano, Italy.
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Caraveo PA, Bignami GF, DeLuca A, Mereghetti S, Pellizzoni A, Mignani R, Tur A, Becker W. Geminga's tails: a pulsar bow shock probing the interstellar medium. Science 2003; 301:1345-7. [PMID: 12881574 DOI: 10.1126/science.1086973] [Citation(s) in RCA: 82] [Impact Index Per Article: 3.9] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/02/2022]
Abstract
We report the X-ray Multimirror Mission-Newton European Photon Imaging Camera observation of two elongated parallel x-ray tails trailing the pulsar Geminga. They are aligned with the object's supersonic motion, extend for approximately 2', and have a nonthermal spectrum produced by electron-synchrotron emission in the bow shock between the pulsar wind and the surrounding medium. Electron lifetime against synchrotron cooling matches the source transit time over the x-ray features' length. Such an x-ray detection of a pulsar bow shock (with no Halpha emission) allows us to gauge the pulsar electron injection energy and the shock magnetic field while constraining the angle of Geminga's motion and the local matter density.
Collapse
Affiliation(s)
- P A Caraveo
- Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica-Consiglio Nazionale della Richerche, Via Bassini, 15-20133 Milano, Italy.
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