NuSTAR

05/03/2021 Pagina a cura di Stefano Marchesi - Aggiornata il 06/09/2021

Il NUclear Spectroscopic Telescope ARray (NuSTAR) è stata lanciato nello spazio nel 2012. Progettato dalla NASA, si tratta del primo telescopio a mettere a fuoco i cosiddetti raggi X duri (ovvero fotoni aventi energie superiori ai 10 keV), il che lo rende uno strumento centinaia di volte più efficiente rispetto alle precedenti missioni a queste energie. NuSTAR osserva il cielo tra 3 e 79 keV, ed è pertanto lo strumento ideale per studiare l’Universo energetico in sinergia con telescopi come XMM-Newton, Chandra, INTEGRAL e Swift. NuSTAR viene inoltre utilizzato in combinazione con telescopi non X, quali Fermi, l’Hubble Space Telescope e Spitzer.

Principali obiettivi scientifici di NuSTAR

  • Sondare la popolazione di buchi neri supermassicci a tutte le scale e fino a epoche cosmiche moderatamente elevate (z~3).
  • Caratterizzare oggetti galattici compatti.
  • Studiare la natura di acceleratori cosmici dei jet relativistici nelle galassie più attive.
  • Mappare il materiale radioattivo nei resti di supernova per capire i meccanismi di esplosione delle supernove e i processi di nucleosintesi.

INAF-OAS Bologna e NuSTAR

L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) è direttamente coinvolta nella missione NuSTAR, a cui mette a disposizione la stazione di terra a Malindi (Kenya), il centro di supporto per l’utilizzo del software di analisi dei dati NuSTAR, e l’archiviazione dei dati presso l’ASI Science Data Center (ASDC).

Progetti a guida INAF-OAS Bologna basati su dati NuSTAR

 

Spettro osservato da XMM-Newton (punti neri) di 2MASXJ165315+2349, un quasar a redshift z=0.103 dove sono stati osservati venti ultra-rapidi generati dal buco nero supermassiccio. Uno spettro NuSTAR simulato è mostrato in rosso.

Spettro osservato da XMM-Newton (punti neri) di 2MASXJ165315+2349, un quasar a redshift z=0.103 dove sono stati osservati venti ultra-rapidi generati dal buco nero supermassiccio. Uno spettro NuSTAR simulato è mostrato in rosso.

Nuove, più accurate misure del cutoff ad alte energie in spettri di nuclei galattici attivi

I ricercatori bolognesi sono stati coinvolti nella prima misura del cutoff ad alte energie in quasars ad alto redshift, resa possibile dall’uso combinato di NuSTAR e XMM-Newton. Nell’ambito di questo progetto sono state anche caratterizzate le proprietà della componente di riflessione osservata negli spettri di nuclei galattici attivi a energie superiori ai 10 keV.
I nostri ricercatori sono anche parte di un gruppo di lavoro un cui progetto è stato recentemente scelto per una campagna osservativa con NuSTAR (Ciclo 6, 630 ks, PI S.Bianchi): le sorgenti in questo campione avevano già dati XMM-Newton (AO18, 1.6Ms, PI Brusa) che hanno permesso di determinare la presenza di venti da buchi neri supermassicci e sono state selezionate nel progetto SUBWAYS con l’obiettivo di misurare le proprietà spettrali X in 20 galassie di Seyfert e quasar nell’Universo Locale.

Pubblicazioni relative al progetto

 

Spettri NuSTAR (rosso) e XMM-Newton (azzurro) di NGC 1358, un AGN molto oscurato a redshift z=0.0103 facente parte del Clemson Compton-thick sample. Il modello spettrale che meglio descrive i dati è mostrato con una riga nera. Figura presa da Zhao et al. (2019a).

Spettri NuSTAR (rosso) e XMM-Newton (azzurro) di NGC 1358, un AGN molto oscurato a redshift z=0.0103 facente parte del Clemson Compton-thick sample. Il modello spettrale che meglio descrive i dati è mostrato con una riga nera. Figura presa da Zhao et al. (2019a).

Una mappatura completa di nuclei galattici attivi molto oscurati nell’Universo Locale

L’elevata area efficace di NuSTAR sopra i 10 keV lo rende lo strumento ideale per caratterizzare nuclei galattici attivi (AGN) molto oscurati, sorgenti dove l’emissione nei raggi X sotto i 10 keV è assorbita dal materiale oscurante che orbita attorno al buco nero supermassiccio. Secondo la teoria, gli AGN molto oscurati formano una parte significativa della popolazione di AGN; osservativamente, però, la maggior parte di questi oggetti rimane nascosta, invisibile per i telescopi ottici. In questo progetto, i nostri ricercatori hanno selezionato potenziali AGN molto oscurati osservati dal telescopio Swift-BAT tra 15 e 150 keV nell’Universo Locale (entro 200 Mpc, o redshift z<0.05), e ne hanno analizzato gli spettri NuSTAR per determinare le proprietà fisiche e geometriche del materiale oscurante.
I risultati di questo progetto e tutti i dati sono pubblicamente consultabili presso la pagina web del Clemson-INAF Compton-thick AGN Project.

Pubblicazioni relative al progetto