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ICRANet Boletim informativo
Agosto - Setembro de 2018
Agosto - Setembro de 2018
SUMÁRIO
1. The event GRB 170817A-GW170817-AT 2017gfo as WD-WD merger
2. Previsão e Confirmação do GRB 180728A / SN 2018fip pelos cientistas da ICRANet
3. A Noite dos Investigadores na ICRANet, 28 de setembro
4. Visita do Professor Ruffini à Universidade de Tsinghua (Pequim) e ao Instituto TD Lee (Xangai), 8-15 de agosto
5. Visita do Professor Ruffini ao LAPP e seminário especial, Annecy, 3-4 de setembro
6. Visita do Professor Ruffini ao Cazaquistão; 3 novos Acordos de Colaboração assinados pela ICRANet, 6-8 de setembro
7. Visitas científicas à ICRANet
8. Edição especial da revista "Science and Innovation" na Bielorrússia
9. Publicações recentes
1. The event GRB 170817A-GW170817-AT 2017gfo as WD-WD merger
2. Previsão e Confirmação do GRB 180728A / SN 2018fip pelos cientistas da ICRANet
3. A Noite dos Investigadores na ICRANet, 28 de setembro
4. Visita do Professor Ruffini à Universidade de Tsinghua (Pequim) e ao Instituto TD Lee (Xangai), 8-15 de agosto
5. Visita do Professor Ruffini ao LAPP e seminário especial, Annecy, 3-4 de setembro
6. Visita do Professor Ruffini ao Cazaquistão; 3 novos Acordos de Colaboração assinados pela ICRANet, 6-8 de setembro
7. Visitas científicas à ICRANet
8. Edição especial da revista "Science and Innovation" na Bielorrússia
9. Publicações recentes
1. The event GRB 170817A-GW170817-AT 2017gfo as WD-WD merger
The paper "GRB 170817A-GW170817-AT 2017gfo and the observations of NS-NS, NS-WD and WD-WD mergers" by J. A. Rueda, R. Ruffini, Y. Wang, Y. Aimuratova; U. Barres de Almeida, C. L. Bianco, Y. C. Chen, R. V. Lobato, C. Maia, D. Primorac, R. Moradia, and J. F. Rodriguez, is published in JCAP 10 (2018) 006 on October 3, 2018.
The LIGO-Virgo Collaboration has announced the detection of GW170817 and has associated it with the gamma-ray bursts (GRB) 170817A. These signals have been followed after 11 hours by the optical and infrared kilonova emission of AT 2017gfo. The origin of this complex phenomenon has been attributed to a neutron star-neutron star (NS-NS) binary merger. The kilonova in this case would be powered by the radioactive decay of r-process heavy material synthesized in the NS-NS merger. However, as we show in this work, the gamma- and X-rays emissions of GRB 170817A are in clear contrast with the ones of any short-duration GRB associated either with a NS-NS merger or with other merger types (see details below). In fact, in order to probe the GW-GRB-kilonova association we confront our current understanding of the gravitational waves and associated electromagnetic radiation with four observed GRBs originating in binaries with NS and white dwarf (WD) components: 1) GRB 090510 the prototype of the authentic short GRB (S-GRB) subclass produced by a NS-NS merger leading to a black hole (BH); 2) GRB 130603B the prototype of the short gamma-ray flash (S-GRF) subclass produced by a NS-NS merger leading to massive NS (MNS); 3) GRB 060614 the prototype of the GRF subclass produced by a NS-WD merger leading to a MNS; and 4) we propose GRB 170817A as the prototype of a new subclass of GRB by a WD-WD merger leading to massive WD, and an AT 2017gfo-like kilonova. None of them support the triptych GW-GRB-kilonova.
There are a number of new astrophysical results:
a. The NS-NS scenario cannot explain GRB170817A-GW170817 since this solution implies an X and gamma-ray prompt emission missing in GRB 170817A (see data up to 10 s data in the figure).
b. Instead, X- and gamma-ray observations of GRB 170817A have led us to propose a new subclass of GRBs originating from WD-WD mergers leading to a massive WD. The occurrence rate of these mergers can explain the rate of GRB 170817A-like sources, they produce a gamma- and X-ray emission consistent with GRB 170817A and cannot be associated with GW170817.
c. The kilonova AT 2017gfo can be powered by a different physical mechanism that the radioactive decay of r-processed heavy nuclei in the ejecta of NS-NS mergers: the cooling of the ejecta expelled in a WD-WD merger and heated up by fallback accretion onto the newly-formed massive WD.
d. The WD-WD merger ejecta have a lighter nuclear composition with respect to the r-processed heavy nuclei present in the ejecta of a NS-NS merger. The identification of atomic species in kilonova spectra can therefore discriminate between the two scenarios. However, such an identification has not been possible in observed kilonovae since it needs accurate models of atomic spectra, nuclear reaction network, density profile, as well as radiative transport (opacity), not yet available in the literature.
e. The outcome configuration of a GRB from WD-WD merger, namely a massive, highly magnetized, fast rotating WD, can become observable as a soft gamma repeater (SGR) or anomalous X-ray pulsar (AXP) as indicated in the WD-pulsar model introduced by Malheiro, Rueda and Ruffini in 2012.
f. The association of GRB 170817A and GW170817, from an observational point of view is, in our opinion, not yet sufficiently established to formulate a well-motivated answer on the non-null chance coincidence probability of the events. It is thus auspicable that the LIGO collaboration releases the templates of GW170817 in the interferometers to reconstruct the precise chronology of the space-time sequence of events in the LIGO detectors and in the Fermi and Integral satellites, necessary to validate the GW170817-GRB 170817A association.
JCAP website: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2018/10/006
arXiv: https://arxiv.org/abs/1802.10027
The LIGO-Virgo Collaboration has announced the detection of GW170817 and has associated it with the gamma-ray bursts (GRB) 170817A. These signals have been followed after 11 hours by the optical and infrared kilonova emission of AT 2017gfo. The origin of this complex phenomenon has been attributed to a neutron star-neutron star (NS-NS) binary merger. The kilonova in this case would be powered by the radioactive decay of r-process heavy material synthesized in the NS-NS merger. However, as we show in this work, the gamma- and X-rays emissions of GRB 170817A are in clear contrast with the ones of any short-duration GRB associated either with a NS-NS merger or with other merger types (see details below). In fact, in order to probe the GW-GRB-kilonova association we confront our current understanding of the gravitational waves and associated electromagnetic radiation with four observed GRBs originating in binaries with NS and white dwarf (WD) components: 1) GRB 090510 the prototype of the authentic short GRB (S-GRB) subclass produced by a NS-NS merger leading to a black hole (BH); 2) GRB 130603B the prototype of the short gamma-ray flash (S-GRF) subclass produced by a NS-NS merger leading to massive NS (MNS); 3) GRB 060614 the prototype of the GRF subclass produced by a NS-WD merger leading to a MNS; and 4) we propose GRB 170817A as the prototype of a new subclass of GRB by a WD-WD merger leading to massive WD, and an AT 2017gfo-like kilonova. None of them support the triptych GW-GRB-kilonova.
There are a number of new astrophysical results:
a. The NS-NS scenario cannot explain GRB170817A-GW170817 since this solution implies an X and gamma-ray prompt emission missing in GRB 170817A (see data up to 10 s data in the figure).
b. Instead, X- and gamma-ray observations of GRB 170817A have led us to propose a new subclass of GRBs originating from WD-WD mergers leading to a massive WD. The occurrence rate of these mergers can explain the rate of GRB 170817A-like sources, they produce a gamma- and X-ray emission consistent with GRB 170817A and cannot be associated with GW170817.
c. The kilonova AT 2017gfo can be powered by a different physical mechanism that the radioactive decay of r-processed heavy nuclei in the ejecta of NS-NS mergers: the cooling of the ejecta expelled in a WD-WD merger and heated up by fallback accretion onto the newly-formed massive WD.
d. The WD-WD merger ejecta have a lighter nuclear composition with respect to the r-processed heavy nuclei present in the ejecta of a NS-NS merger. The identification of atomic species in kilonova spectra can therefore discriminate between the two scenarios. However, such an identification has not been possible in observed kilonovae since it needs accurate models of atomic spectra, nuclear reaction network, density profile, as well as radiative transport (opacity), not yet available in the literature.
e. The outcome configuration of a GRB from WD-WD merger, namely a massive, highly magnetized, fast rotating WD, can become observable as a soft gamma repeater (SGR) or anomalous X-ray pulsar (AXP) as indicated in the WD-pulsar model introduced by Malheiro, Rueda and Ruffini in 2012.
f. The association of GRB 170817A and GW170817, from an observational point of view is, in our opinion, not yet sufficiently established to formulate a well-motivated answer on the non-null chance coincidence probability of the events. It is thus auspicable that the LIGO collaboration releases the templates of GW170817 in the interferometers to reconstruct the precise chronology of the space-time sequence of events in the LIGO detectors and in the Fermi and Integral satellites, necessary to validate the GW170817-GRB 170817A association.
JCAP website: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2018/10/006
arXiv: https://arxiv.org/abs/1802.10027
2. Prediction and Confirmation of GRB 180728A / SN 2018fip by ICRANet scientists
After having successfully predicted the SN 2013cq associated with GRB 130427A (Ruffini et al.2013), as an example for the BdHN case, on 28 July 2018, ICRANet researchers led by prof. Remo Ruffini had the opportunity to predict of the supernova (SN) appearance in an X-ray flash (XRF) case.
At 17:29:00 UT, on 28 July 2018, the Swift-BAT triggered and located GRB 180728A. The BAT light curve shows a small precursor followed ∼ 10 s later by a bright pulse of ∼ 20 s duration (Starling2018). Swift-XRT did not slew immediately due to the Earth limb constraint, it began observing the field 1730.8 s after the BAT trigger (Perri2018). The Fermi-GBM triggered and located GRB 180728A at 17:29:02.28 UT. The angle from the Fermi-LAT boresight at the GBM trigger time is 35 degrees. The GBM light curve consists of a precursor and a very bright peak with a duration (T90) of about 6.4 s (50-300 keV) (Veres2018). A red continuum is detected across the spectral range of VLT/X-shooter, the absorption features due to Mg II (3124, 3132), Mg I (3187), and Ca II (4395, 4434) at a consistent redshift of z = 0.117. Although Galactic extinction in this direction is significant, a cam- paign to study the anticipated associated supernova should still be practical with moderate-aperture telescopes at this redshift (Rossi2018).
With the above first 3 days observations after the trigger of the GRB, the group has predicted that a supernova would appear in 14.7 ± 2.9 days (Ruffini2018), quoted here:
GCN 23066: GRB 180728A: A long GRB of the X-ray flash (XRF) sub- class, expecting supernova appearance
Link: https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/23066.gcn3
GRB 180728A has T90 = 6.4 s (Rossi2018), peak energy 142(-15, +20) keV, and isotropic energy Eiso = (2.33 ± 0.10) × 1051 erg (Frederiks2018). It presents the typical characteristic of a subclass of long GRBs called X-ray flashes (XRFs, seeRuffini et al.2016), originat- ing from a tight binary of a COcore undergoing a supernova explosion in presence of a companion neutron star (NS) that hypercritically accretes part of the supernova matter. The outcome is a new binary composed by a more massive NS (MNS) and a newly born NS (vNS). Using the averaged observed value of the optical peak time of supernova (Cano et al.2017) and considering the redshift z = 0.117 (Rossi2018), a bright optical signal will peak at 14.7 ± 2.9 days after the trigger (12 August 2018, uncertainty from August 9th to August 15th) at the location of RA=253.56472 and DEC=-54.04451, with an uncertainty 0.43 arcsec (LaPorte2018). The follow-up observations, especially the optical bands for the SN, as well as attention to binary NS pulsar behaviours in the X-ray afterglow emission, are recommended.
On 18 July 2018, Izzo (2018) reported the discovery of the supernova appearance:
GCN 23142: GRB 180728A: discovery of the associated supernova
Link: https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/23142.gcn3
... Up to now, we have observed at three epochs, specifically at 6.27, 9.32 and 12.28 days after the GRB trigger. The optical counterpart is visible in all epochs using the X-shooter acquisition camera in the g, r and z filters. We report a rebrightening of 0.5 ± 0.1 mag in the r band between 6.27 and 12.28 days. This is consistent with what is observed in many other low-redshift GRBs, which in those cases is indicative of an emerging type Ic SN ... For the last spectrum, we attempted the identification of a few features. In particular, we identify the broad dip at 7600 AA as due to the blend O I 8446 AA and Ca II 8492 AA, at the expansion velocity of 30,000 km s-1. At this velocity, we also identify the Si II 6355 doublet, as well as C II 6580. The width of the lines spans several thousand km s-1. Independent of the interpretation of the lines, the overall shape of the continuum, together with the presence of several absorption features a few thousands km s-1 wide, strongly indicate that this is a SN. The lack of identified H and He in the spectra suggests a classification of type Ic ... and the SN was confirmed in Selsing (2018). This SN associated with GRB 180728A is named SN 2018fip by the Transient Name Server. Therefore the prediction was confirmed.
At 17:29:00 UT, on 28 July 2018, the Swift-BAT triggered and located GRB 180728A. The BAT light curve shows a small precursor followed ∼ 10 s later by a bright pulse of ∼ 20 s duration (Starling2018). Swift-XRT did not slew immediately due to the Earth limb constraint, it began observing the field 1730.8 s after the BAT trigger (Perri2018). The Fermi-GBM triggered and located GRB 180728A at 17:29:02.28 UT. The angle from the Fermi-LAT boresight at the GBM trigger time is 35 degrees. The GBM light curve consists of a precursor and a very bright peak with a duration (T90) of about 6.4 s (50-300 keV) (Veres2018). A red continuum is detected across the spectral range of VLT/X-shooter, the absorption features due to Mg II (3124, 3132), Mg I (3187), and Ca II (4395, 4434) at a consistent redshift of z = 0.117. Although Galactic extinction in this direction is significant, a cam- paign to study the anticipated associated supernova should still be practical with moderate-aperture telescopes at this redshift (Rossi2018).
With the above first 3 days observations after the trigger of the GRB, the group has predicted that a supernova would appear in 14.7 ± 2.9 days (Ruffini2018), quoted here:
GCN 23066: GRB 180728A: A long GRB of the X-ray flash (XRF) sub- class, expecting supernova appearance
Link: https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/23066.gcn3
GRB 180728A has T90 = 6.4 s (Rossi2018), peak energy 142(-15, +20) keV, and isotropic energy Eiso = (2.33 ± 0.10) × 1051 erg (Frederiks2018). It presents the typical characteristic of a subclass of long GRBs called X-ray flashes (XRFs, seeRuffini et al.2016), originat- ing from a tight binary of a COcore undergoing a supernova explosion in presence of a companion neutron star (NS) that hypercritically accretes part of the supernova matter. The outcome is a new binary composed by a more massive NS (MNS) and a newly born NS (vNS). Using the averaged observed value of the optical peak time of supernova (Cano et al.2017) and considering the redshift z = 0.117 (Rossi2018), a bright optical signal will peak at 14.7 ± 2.9 days after the trigger (12 August 2018, uncertainty from August 9th to August 15th) at the location of RA=253.56472 and DEC=-54.04451, with an uncertainty 0.43 arcsec (LaPorte2018). The follow-up observations, especially the optical bands for the SN, as well as attention to binary NS pulsar behaviours in the X-ray afterglow emission, are recommended.
On 18 July 2018, Izzo (2018) reported the discovery of the supernova appearance:
GCN 23142: GRB 180728A: discovery of the associated supernova
Link: https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/23142.gcn3
... Up to now, we have observed at three epochs, specifically at 6.27, 9.32 and 12.28 days after the GRB trigger. The optical counterpart is visible in all epochs using the X-shooter acquisition camera in the g, r and z filters. We report a rebrightening of 0.5 ± 0.1 mag in the r band between 6.27 and 12.28 days. This is consistent with what is observed in many other low-redshift GRBs, which in those cases is indicative of an emerging type Ic SN ... For the last spectrum, we attempted the identification of a few features. In particular, we identify the broad dip at 7600 AA as due to the blend O I 8446 AA and Ca II 8492 AA, at the expansion velocity of 30,000 km s-1. At this velocity, we also identify the Si II 6355 doublet, as well as C II 6580. The width of the lines spans several thousand km s-1. Independent of the interpretation of the lines, the overall shape of the continuum, together with the presence of several absorption features a few thousands km s-1 wide, strongly indicate that this is a SN. The lack of identified H and He in the spectra suggests a classification of type Ic ... and the SN was confirmed in Selsing (2018). This SN associated with GRB 180728A is named SN 2018fip by the Transient Name Server. Therefore the prediction was confirmed.
3. A Noite dos Investigadores na ICRANet, 28 de setembro
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Mais uma vez a ICRANet organizou o evento "A Noite dos Investigadores" na ocasião do evento "The European Researchers' Night". O evento visa mostrar o fascinante mundo da pesquisa e o seu grande impacto social, e conta, a cada ano, com a participação de muitas pessoa, oferecendo aos interessados a possibilidade de encontrarem cientistas e participarem da atividade scientífica. |
O evento foi realizado no centro da ICRANet em Pescara no dia 28 de setembro, a partir das 4 hs da tarde até 10 hs da noite e contou com a participação do Prefeito de Pescara, S.E. Gerardina Basilicata.
Após o discurso de abertura do professor Ruffini, Diretor da ICRANet, o Dr. Wang Yu, pesquisador da ICRANet, e Yerlan Aimuratov, estudante de doutorado, ilustraram a GRB 180727A e a supernova previstas e observadas no dia 15 de agosto de 2018; o Dr. Luca Izzo, ex-aluno de doutorado do prof. Ruffini, também se juntou à discussão da Espanha, onde atualmente trabalha. Em seguida, o Prof. Costantino Sigismondi (ITIS Galileo Ferraris - Roma) celebrou com uma conferência os 50 anos do homem na lua, e o Professor Ruffini e os professores da ICRANet apresentaram aos participantes as perspectivas atuais e futuras da ciência.
"Noite dos Investigadores na ICRANet", foto de grupo.
Houve, em todo o edifício da ICRANet, várias projeções de vídeo sobre o Caso Neutrino, o "Assoluto Relativo" e as conferências realizadas na Fundação Besso em Roma no marco do projeto MIUR "Do talento e da curiosidade. Quando a águia e o pássaro voam juntos". Durante o evento, os participantes tiveram também a oportunidade de visitar as duas exposições "Einstein, Fermi e Heisenberg e o nascimento da Astrofísica Relativística" e "ICRANet e China". Além disso, a partir das 20h30, os alunos do Liceo Scientifico Galileo Galilei de Pescara ilustraram ao público as observações de Saturno e Marte com a utilização de diferentes telescópios.
Público assistindo às palestras dos Professores da ICRANet em ocasião da "Noite dos Investigadores na ICRANet"
O programa do evento (em italiano) está disponível aqui:
http://www.icranet.org/Notte_dei_ricercatori_2018/programma.pdf
Para mais informações (em italiano) sobre o evento acesse:
http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1210
4. Visita do Professor Ruffini à Universidade de Tsinghua (Pequim) e ao Instituto TD Lee (Xangai), 8-15 de agosto
De 8 a 15 de agosto de 2018, o Professor Remo Ruffini visitou a China, convidado pelo Professor Shing-Tung Yau para dar um seminário no Centro Yau de Ciências Matemáticas na Universidade de Tsinghua em Pequim. O seminário "Sobre a observação das supernovas nas fases tardias da Gamma-Ray Bursts" foi realizado no dia 9 de agosto de 2018 e o Prof. Ruffini ilustrou ao público os resultados obtidos pelos pesquisadores da ICRANet e alunos de doutorado (Y. Aimuratov, L. Becerra, C.L. Bianco, Y.C. Chen, D.M. Fuksman, M. Karlica, G. Mathews, R. Moradi, D. Primorac, J.A. Rueda, N. Sahakyan, Y. Wang, S.-S. Xue), chefiados pelo mesmo Prof. Ruffini.
Para o vídeo do seminário acesse: https://www.youtube.com/watch?v=Q6xssDI7a84
Acompanhado pelo Dr. Yu Wang, aluno de doutorado da ICRANet, o professor Ruffini visitou também o Instituto Tsung-Dao Lee em Xangai, onde foi convidado para ministrar uma palestra ("C. C. Lin Lecture") sobre o mesmo assunto apresentado alguns dias antes em Pequim. Durante essa visita, o professor Ruffini teve a oportunidade de ver o Prêmio MG14 entregue ao Professor T. D. Lee "por seu trabalho com anãs brancas motivando o retorno de Enrico Fermi à astrofísica e guiando o entendimento básico da matéria e campos de estrelas de nêutrons" em 2015.
Para mais detalhes acesse:
http://www.icranet.org/documents/Abstract+2GCNs.pdf
Para o vídeo do seminário acesse: https://www.youtube.com/watch?v=Q6xssDI7a84
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| O Prof Remo Ruffini durante o seminário na Universidade de Tsinghua em Pequim, 9 de agosto. | da esquerda para direita: Yu Wang, estudante de Doutorado da ICRANet, o Prof. Remo Ruffini, Diretor da ICRANett, e o Prof. Shing-Tung Yau, Diretor do Yau Mathematical Sciences Center a na Universidade de Tsinghua. |
Acompanhado pelo Dr. Yu Wang, aluno de doutorado da ICRANet, o professor Ruffini visitou também o Instituto Tsung-Dao Lee em Xangai, onde foi convidado para ministrar uma palestra ("C. C. Lin Lecture") sobre o mesmo assunto apresentado alguns dias antes em Pequim. Durante essa visita, o professor Ruffini teve a oportunidade de ver o Prêmio MG14 entregue ao Professor T. D. Lee "por seu trabalho com anãs brancas motivando o retorno de Enrico Fermi à astrofísica e guiando o entendimento básico da matéria e campos de estrelas de nêutrons" em 2015.
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| O Prof Remo Ruffini com o Prêmio MG14 entregue ao Prof. to T. D. Lee em 2015. | O Prof Remo Ruffini durante o seminário no instituto Tsung-Dao Lee em Xangai, 14 de agosto. |
Para mais detalhes acesse:
http://www.icranet.org/documents/Abstract+2GCNs.pdf
5. Visita do Professor Ruffini ao LAPP e seminário especial, Annecy, 3 -4 de setembro
No dia 4 de setembro o Professor Remo Ruffini, Diretor da ICRANet, visitou o LAPP (Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules) em Annecy, na França, onde foi convidado por seu diretor, o professor Giovanni Lamanna para ministrar um seminário. Nesse seminário, intitulado "GRB180728A, a supernova que predizemos, denominada SN2018fip no dia 27/08, e inferências conceituais (https://indico.in2p3.fr/event/17864/), o professor Ruffini ilustrou como uma sequência afortunada de eventos ocorreram depois do dia 28/07, quando o GRB190728A foi observado pelos satélites SWIFT e Fermi. Com seus colaboradores, eles identificaram esta fonte como um membro da subclasse de "raios-X Flash" dos GRBs na qual os ejecta da supernova são hipercriticamente acretados numa estrela de nêutrons companheira, levando a uma estrela de nêutrons ainda mais massiva num sistema binário. Por outro lado, no GCN230666 de 31/07/18, eles previram a ocorrência da supernova, que de fato ocorreu no dia 15/08 (GCN23142). O significado desse resultado na diferenciação das oito subclasses de GRBs foi analisado.
6. Professor Ruffini visit to Kazakhstan and 3 new Collaboration Agreements of ICRANet, 6 - 8 September 2018
From the 6th to the 8th September 2018, Professor Remo Ruffini, Director of ICRANet, visited Kazakhstan. On the first day of his mission, he went to the Nazarbayev University in Astana, where he has delivered a seminar "GRB180728A, our predicted Supernova denominated on 27 August SN2018fip and conceptual inferences" and met its Vice President for Innovation& Research, Mr Kanat Baigarin. In the same afternoon, he met H.E. Pasquale D'Avino, Ambassador of Italy in Astana in the Italian Embassy residence, with whom he had fruitful discussions on the multiple and interesting possibilities of collaboration between Italy and Kazakhstan in the field of science. During his visit, Professor Ruffini signed also a cooperation agreement with the L.N. Gumilyov Eurasian National University (ENU) in Astana, together with its Rector, Prof. Yerlan Battashevich Sydykov. The main joint activities envisaged in the framework of this agreement include: the promotion of theoretical and observational activities within the field of Relativistic Astrophysics; institutional exchanges of faculty members, researchers, post-doctorate fellows and students; the promotion of technological developments; the organization of seminars, conferences, workshops, training and research courses, and joint publications.
Professor Remo Ruffini, accompained by Prof. Abishev Medeu, during the signature ceremony of the Memorandum of cooperation in science and education with the Center for Space Research & Technology (NCSR) in Almaty.
On the following day, Professor Ruffini flew to Almaty, where he had in the morning, accompanied by Professor Abishev Medeu (Al-Farabi Kazakh National University), a meeting with Professor Chingis Omarov, President of the National Center for Space Research & Technology (NCSR). On this occasion a Memorandum of cooperation in science and education with the NCR - Kazakhstan was signed by Professor Omarov, President of the center, and Prof. Ruffini, Director of ICRANet. It will be valid for 5 years, starting from the date of its signature. The main forms of cooperation envisaged in the framework of this agreement include: exchange of scientific expertise, joint research activities, joint participation in research grants, exchange of scientific materials and experience.
After the signature ceremony Professor Ruffini visited Fesenkov Astrophysical Institute (FAPHI) and had the opportunity to observe the Sikhote-Alin meteorite, an iron meteorite felt down on the Sikhote-Alin Mountains, in southeastern Russia, in 1947. Though large iron meteorite falls had been witnessed previously and fragments recovered, never before in recorded history had a fall of such magnitude been observed. In this institute, Professor Ruffini addressed the public with the seminar "GRB180728A, our predicted Supernova denominated on 27 August SN2018fip and conceptual inferences".
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| The photo of the Sikhote-Alin meteorite located in the Fesenkov Astrophysical Institute. | Professor Ruffini with the Sikhote-Alin meteorite in Fesenkov Astrophysical Institute (FAPHI). | Professor Ruffini during his seminar "GRB180728A, our predicted Supernova denominated on 27 August SN2018fip and conceptual inferences" at the Fesenkov Astrophysical Institute. |
Moreover, Professor Ruffini met Academician Tolegen Kozhamkulov, President of the Kazakh Physical Society (KPS) and, on that occasion, the President of KPS, signed a cooperation agreement with ICRANet, represented by Professor Remo Ruffini. The main joint activities envisaged in the framework of this agreement include: the promotion of theoretical and observational activities within the field of Relativistic Astrophysics; institutional exchanges of faculty members, researchers, post-doctorate fellows and students; the promotion of technological developments; the organization of seminars, conferences, workshops, training and research courses, and joint publications.
On Saturday 8 September, Professor Ruffini, accompanied by Prof. Kozhamkulov, Prof. Abishev and Yerlan Aimuratov, met H. E. Yerlan Sagadiyev, Minister of Education and Science of Kazakhstan at the Academy of Sciences building in Almaty. The main issue of discussion was the Kazakhstan's cooperation with ICRANet.
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| Professor Rufifni with Academician Tolegen Kozhamkulov, President of the Kazakh Physical Society (KPS), during the signature ceremony of the cooperation agreement with KPS in Almaty. | Professor Ruffini, accompanied by Academician Kozhamkulov and Prof. Abishev Medeu, during his meeting with H. E. Yerlan Sagadiyev, Minister of Education and Science of Kazakhstan at the Academy of Sciences building in Almaty. |
For the video of the seminar of Professor Ruffini at Fesenkov Astrophysical Institute (FAPHI), Almaty, 7 September 2018:
https://www.youtube.com/watch?v=f_w5-UZ1-sQ
For the press releases, please see the links:
http://www.kaznu.kz/en/3/news/one/14314/
https://www.inform.kz/ru/kazahstanskie-astrofiziki-sovmestno-s-ital-yancami-budut-izuchat-chernye-dyry_a3390191 (in russian)
For the text of the agreements, see:
• http://www.icranet.org/documents/AgreementICRANet-ENU.pdf (Agreement ICRANet - ENU)
• http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1203 (Agreement ICRANet - KPS)
• http://www.icranet.org/documents/AgreementICRANet-JSC-NCRS.pdf (MoU ICRANet - JSC NCRS)
7. Visitas científicas à ICRANet
| * De 16 a 30 de setembro de 2018, o professor Klaudio Peqini, da Universidade de Tirana - Albânia, visitou o centro ICRANet em Pescara. Durante sua visita, ele teve a oportunidade de discutir seus resultados científicos e de ter uma troca frutífera de idéias com outros pesquisadores da ICRANet. |  |
| * No dia 24 de setembro de 2018, o professor Sang Pyo Kim (Universidade Nacional de Kunsan, Coreia do Sul), que visitou ICRANet em Pescara de 22 a 25 de setembro, deu um seminário intitulado "Fenômenos de QED no espaço de de Sitter". |  |
| Nessa ocasião, ele discutiu com os membros do ICRANet a ação efetiva da QED e a produção de pares (elétron-pósitron) para campos elétrico e magnéticos paralelos e uniformes no espaço-tempo de de Sitter, possíveis cenários para a magneto-gênese, e as implicações físicas da polarização do vácuo da QED em cosmologia e astrofísica. Mais precisamente, a persistência do vácuo está relacionado ao efeito Schwinger de criação espontânea de pares no espaço de de Sitter. Ele também obteve a taxa de produção de pares no campo eletromagnético a qual concorda com o resultado conhecido de Schwinger no limite do espaço-tempo de Minkowski, bem como a radiação Hawking no espaço de de Sitter no limite de campo nulo. Usando o procedimento de regularização da função zeta, ele calculou a corrente induzida e examinou o efeito de um campo magnético no valor esperado de vácuo do operador corrente. Ele discutiu o efeito Schwinger como possível cenário para magneto-gênese. Ele aplicou o formalismo in-out introduzido por Schwinger e DeWitt bem como a regularização da função zeta e encontrou a ação efetiva da QED a um loop na representação integral do tempo-próprio no espaço de de Sitter. A ação efetiva a um loop se torna a famosa ação de Euler-Schwinger-Heisenberg no limite do espaço de Minkowski e dá a ação a um loop para a gravitação no limite de campo nulo, a qual é o análogo não-perturbativo da ação de Euler-Schwinger-Heisenberg da QED. Finalmente, ele discutiu as implicações físicas da polarização do vácuo da QED em cosmologia e astrofísica. | |
8. Edição especial da revista "Science and Innovation" na Bielorrússia
| Após o Terceiro Encontro de Zeldovich, organizado pela ICRANet e pela Academia Nacional de Ciências da Bielorrússia em abril de 2018, o jornal popular da ciência bielorrussa"Science and Innovation", publicado pela Academia Nacional de Ciências da Bielorrússia, preparou a edição especial "Como o Universo pensa". dedicada à astrofísica e cosmologia. |  |
* "Current state art in astrophysics and perspectives in Belarus" by Gregory Vereshchagin, ICRANet Faculty Professor;
* "Cosmology and astrophysics today: dark energy and dark matter" by Ivan Siutsou and Yuri Vyblyi, researchers at ICRANet-Minsk;
* "Gamma-ray bursts - the most bright and mysterious objects in the Universe" by Ivan Siutsou and Gregory Vereshchagin.
Para mais detalhes acesse: http://innosfera.by/content_2018_08 (em russo)
9. Publicações recentes
Bini D., Geralico A., Gravitational self-force corrections to tidal invariants for spinning particles on circular orbits in a Schwarzschild spacetime, to appear on Phys. Rev. D (2018), arXiv:1806.03495
Bini D., Geralico A., Correções aos invariantes de maré devido às auto-forças gravitacionais para partículas com rotação em órbitas circulares na geometria de Schwarzschild, to appear on Phys. Rev. D (2018), arXiv:1806.03495
Estudamos os efeitos de maré induzidos por uma partícula se movendo ao longo de uma órbita ligeiramente excêntrica no plano equatorial no espaço tempo de um buraco negro de Schwarzschild no contexto da auto-força gravitational. Calculamos as correções em primeira ordem na razão de massa (entre uma partícula teste e o buraco negro) para os autovalores dos tensores de maré do tipo elétrico e magnético expandidos até segunda ordem na excentricidade e 9.5 nas correções pós-Newtonianas. Resultados anteriores em órbitas circulares são generalizados e recuperados num limite adequado.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064026
Bini D., Geralico A., Correções aos invariantes de maré devido às auto-forcas gravitacionais para partículas em órbitas circulares num espaço tempo de Kerr, publicado na revista Phys. Rev. D, Vol. 98, Iss. 6 - 15 de setembro de 2018, arXiv:1806.08765
Generalizamos para o espaço tempo de Kerr os resultados já existentes da auto-força nos invariantes de maré para partículas se movendo em órbitas circulares em espaços tempos de um buraco negro de Schwarzschild. Obtemos correções lineares na razão de massa para os invariantes quadrático e cúbico do tipo elétrico e quadrático do tipo magnético quando o parâmetro de rotação é até de quarta ordem e as correções pós-Newtonianas são de nona e oitava ordens, respectivamente. Com base nisso, calculamos analiticamente os associados autovalores dos tensores de maré elétrico e magnético.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064040
Rosquist K., Bini D., Mashhoon B., Ondas gravitacionais do tipo Petrov D contorcidas, publicado na revista Phys. Rev. D 98, 064039 (2018), Iss. 6 - 15 de setembro de 2018, arXiv:1807.09214
Ondas gravitacionais contorcidas (TGW)são soluções Ricci-planas não planares unidirecionais da relatividade geral. Até agora, apenas TGW do tipo Petrov II são implicitamente sabidas dependerem de uma solução de uma equação diferencial parcial e têm frentes de onda com curvatura Gaussiana negativa. Uma classe especial do tipo Petrov D de tais soluções que depende de uma função arbitrária é explicitamente estudada nesse paper e seus vetores de Killing são calculados. Ademais, concentramos em duas soluções dessa classe, a saber, a solução de Harrison e uma solução mais simples que chamamos de métrica-w e determinamos seus limites de ondas planas de Penrose. A transição correspondente de uma onda TWG não plana para uma onda gravitational plana é também elucidada.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064039
N. Sahakyan, Raios-gama Lepto-hadrônicos e a emissão de neutrinos do jato de TXS 0506+056, aceite para publicação, in ApJ on 16 Aug 2018, arXiv:1808.05651
A observação do evento 170922A no Ice Cube advindo da direção de TXS 0506+056 quando este estava na sua emissão aumentada de raios-gama oferece uma oportunidade única de investigar os processos lepto-hadrônicos nos jatos de blazares. Aqui, a emissão de banda larga observada de TXS 0506+056 é explicada por uma emissão incrementada síncrotron/ emissão auto-Compton síncrotron do jato enquanto que os dados de raios-gama observados durante a emissão de neutrinos são explicados por interações inelásticas dos prótons acelerados no jato num alvo gasoso denso. A distribuição de energia dos prótons é ∼E-2.50p, calculado trivialmente dos dados obtidos de Fermi-LAT e MAGIC, e se tal distribuição continua até Ec,p=10 PeV, a taxa esperada de neutrinos é tão alta quanto ∼0.46 eventos durante a longa fase ativa da fonte, ou ~0.15 se a atividade dura 60 dias. Nessa interpretação, o conteúdo de energia dos prótons acima de GeVs em blazares pode ser estimada também: a requerida injeção de luminosidade dos prótons é ≃2x10^48 erg s^-1, excedendo 103 vezes aquela de elétrons que estão em equipartição com o campo magnético. Como os parâmetros requeridos são fisicamente realistas, esse pode ser um modelo aceitável para a explicação dos neutrinos e emissão de raios-gama da fonte TXS 0506+056.
Acesse: https://arxiv.org/abs/1808.05651
Hagen Kleinert and She-Sheng Xue, Fermions compostos e seus estados de pares em um líquido de Fermi fortemente acoplado, publicado na revista Nuclear Physics B936 (2018), 352–363.
Nossa meta é entender os fenômenos que surgem em redes ópticas de fermions a baixas temperaturas em um campo magnético externo. Quando se varia o campo, a atração entre dois fermions quaisquer pode se tornar arbitrariamente forte, onde os bósons compostos se formam via as chamadas ressonâncias de Feshbach. Quando se estabelecem equações fortemente acopladas para fermions, encontramos que em dimensões espaciais maiores de 2 eles se acoplam a bósons que se parecem fermions e levam a novos fermions compostos massivos. A uma temperatura baixa o suficiente, obtemos a temperatura crítica na qual bósons compostos formam um condensado de Bose-Einstein (BEC), levando a um tipo de BEC de fermion massivos. Estes formam estados de pares altamente ligados que são novas partículas quase-bosônicas produzindo um tipo de BEC. Um ponto crítico quântico é encontrado e a formação de condensados de quase-partículas complexas é especulado.
Acesse: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2018.09.023
Bini D., Geralico A., Correções aos invariantes de maré devido às auto-forças gravitacionais para partículas com rotação em órbitas circulares na geometria de Schwarzschild, to appear on Phys. Rev. D (2018), arXiv:1806.03495
Estudamos os efeitos de maré induzidos por uma partícula se movendo ao longo de uma órbita ligeiramente excêntrica no plano equatorial no espaço tempo de um buraco negro de Schwarzschild no contexto da auto-força gravitational. Calculamos as correções em primeira ordem na razão de massa (entre uma partícula teste e o buraco negro) para os autovalores dos tensores de maré do tipo elétrico e magnético expandidos até segunda ordem na excentricidade e 9.5 nas correções pós-Newtonianas. Resultados anteriores em órbitas circulares são generalizados e recuperados num limite adequado.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064026
Bini D., Geralico A., Correções aos invariantes de maré devido às auto-forcas gravitacionais para partículas em órbitas circulares num espaço tempo de Kerr, publicado na revista Phys. Rev. D, Vol. 98, Iss. 6 - 15 de setembro de 2018, arXiv:1806.08765
Generalizamos para o espaço tempo de Kerr os resultados já existentes da auto-força nos invariantes de maré para partículas se movendo em órbitas circulares em espaços tempos de um buraco negro de Schwarzschild. Obtemos correções lineares na razão de massa para os invariantes quadrático e cúbico do tipo elétrico e quadrático do tipo magnético quando o parâmetro de rotação é até de quarta ordem e as correções pós-Newtonianas são de nona e oitava ordens, respectivamente. Com base nisso, calculamos analiticamente os associados autovalores dos tensores de maré elétrico e magnético.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064040
Rosquist K., Bini D., Mashhoon B., Ondas gravitacionais do tipo Petrov D contorcidas, publicado na revista Phys. Rev. D 98, 064039 (2018), Iss. 6 - 15 de setembro de 2018, arXiv:1807.09214
Ondas gravitacionais contorcidas (TGW)são soluções Ricci-planas não planares unidirecionais da relatividade geral. Até agora, apenas TGW do tipo Petrov II são implicitamente sabidas dependerem de uma solução de uma equação diferencial parcial e têm frentes de onda com curvatura Gaussiana negativa. Uma classe especial do tipo Petrov D de tais soluções que depende de uma função arbitrária é explicitamente estudada nesse paper e seus vetores de Killing são calculados. Ademais, concentramos em duas soluções dessa classe, a saber, a solução de Harrison e uma solução mais simples que chamamos de métrica-w e determinamos seus limites de ondas planas de Penrose. A transição correspondente de uma onda TWG não plana para uma onda gravitational plana é também elucidada.
Acesse: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.98.064039
N. Sahakyan, Raios-gama Lepto-hadrônicos e a emissão de neutrinos do jato de TXS 0506+056, aceite para publicação, in ApJ on 16 Aug 2018, arXiv:1808.05651
A observação do evento 170922A no Ice Cube advindo da direção de TXS 0506+056 quando este estava na sua emissão aumentada de raios-gama oferece uma oportunidade única de investigar os processos lepto-hadrônicos nos jatos de blazares. Aqui, a emissão de banda larga observada de TXS 0506+056 é explicada por uma emissão incrementada síncrotron/ emissão auto-Compton síncrotron do jato enquanto que os dados de raios-gama observados durante a emissão de neutrinos são explicados por interações inelásticas dos prótons acelerados no jato num alvo gasoso denso. A distribuição de energia dos prótons é ∼E-2.50p, calculado trivialmente dos dados obtidos de Fermi-LAT e MAGIC, e se tal distribuição continua até Ec,p=10 PeV, a taxa esperada de neutrinos é tão alta quanto ∼0.46 eventos durante a longa fase ativa da fonte, ou ~0.15 se a atividade dura 60 dias. Nessa interpretação, o conteúdo de energia dos prótons acima de GeVs em blazares pode ser estimada também: a requerida injeção de luminosidade dos prótons é ≃2x10^48 erg s^-1, excedendo 103 vezes aquela de elétrons que estão em equipartição com o campo magnético. Como os parâmetros requeridos são fisicamente realistas, esse pode ser um modelo aceitável para a explicação dos neutrinos e emissão de raios-gama da fonte TXS 0506+056.
Acesse: https://arxiv.org/abs/1808.05651
Hagen Kleinert and She-Sheng Xue, Fermions compostos e seus estados de pares em um líquido de Fermi fortemente acoplado, publicado na revista Nuclear Physics B936 (2018), 352–363.
Nossa meta é entender os fenômenos que surgem em redes ópticas de fermions a baixas temperaturas em um campo magnético externo. Quando se varia o campo, a atração entre dois fermions quaisquer pode se tornar arbitrariamente forte, onde os bósons compostos se formam via as chamadas ressonâncias de Feshbach. Quando se estabelecem equações fortemente acopladas para fermions, encontramos que em dimensões espaciais maiores de 2 eles se acoplam a bósons que se parecem fermions e levam a novos fermions compostos massivos. A uma temperatura baixa o suficiente, obtemos a temperatura crítica na qual bósons compostos formam um condensado de Bose-Einstein (BEC), levando a um tipo de BEC de fermion massivos. Estes formam estados de pares altamente ligados que são novas partículas quase-bosônicas produzindo um tipo de BEC. Um ponto crítico quântico é encontrado e a formação de condensados de quase-partículas complexas é especulado.
Acesse: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2018.09.023