Patrizia Caraveo (nacida el 8 de abril de 1954 en Milán ) es una astrofísica italiana .
Patrizia Caraveo se licenció en Física en el Departamento de Física de la Universidad de Milán en 1977. Tras un periodo en el extranjero, en 2002 empezó a trabajar en el Instituto de Física Cósmica de Milán como directora de investigación, siendo actualmente directora del instituto. Ha trabajado en varias misiones espaciales internacionales dedicadas a la física de partículas, empezando por la misión europea Cos-B . Actualmente participa en la misión europea INTEGRAL , la misión Swift de la NASA , [1] la misión italiana AGILE y la misión Fermi de la NASA , todas ellas ya en órbita y en pleno funcionamiento.
Su principal campo de interés es el comportamiento de las estrellas de neutrones en diferentes longitudes de onda. Fue una de las primeras en comprender el papel fundamental de las estrellas de neutrones en la física de partículas. [2] Después de años de esfuerzos para explicar la primera emisión de radio de un púlsar no identificado , identificó la estrella de neutrones Geminga . Ha desarrollado una estrategia de múltiples longitudes de onda para la identificación de fuentes galácticas de rayos gamma. Es miembro de la Unión Astronómica Internacional. [3] Desde 1997, Caraveo ha trabajado como profesora adjunta en la Universidad de Pavía . Está casada con el físico Giovanni Bignami. [4]
Sus primeros diez años de investigación los dedicó casi por completo al análisis e interpretación de los datos recogidos por el satélite de astronomía gamma Cos-B , y al inicio del estudio de la astronomía de rayos X con el análisis de los datos recogidos por el Observatorio Einstein y EXOSAT . En el período siguiente, sus intereses se ampliaron para incluir toda la astronomía de longitudes de onda múltiples, especialmente la astronomía óptica y la interpretación de sus resultados.
Desde su tesis doctoral, Caraveo ha participado en el desarrollo de observaciones en múltiples longitudes de onda que llevaron al descubrimiento y comprensión de la estrella de neutrones Geminga. Esto requirió el uso de múltiples instrumentos ópticos tanto en tierra como en el espacio. Ha utilizado observaciones de satélites como SAS-2 , HEAO-1 , Cos-B, Einstein, EXOSAT, Ginga , ROSAT , Egret , EUVE , Hubble , Hipparcos , XMM-Newton y Chandra , además de telescopios terrestres como el Very Large Array . Los resultados de Geminga han abierto un nuevo capítulo en la astrofísica: el estudio de fuentes de rayos gamma no identificadas. Este es ahora uno de los principales temas de investigación de varios grupos en todo el mundo.
Su identificación de Geminga, la primera estrella de neutrones que no muestra emisiones de radio, ha abierto el camino para un estudio más general de la fenomenología y el número de púlsares ópticos. Caraveo y su equipo se dedican a estudiar el color, los movimientos y las distancias de las estrellas de neutrones, junto con la relación entre las estrellas de neutrones y los remanentes de supernovas jóvenes. Con el uso de la paralaje con Geminga, Caraveo logró la primera medición óptica de la distancia a una estrella de neutrones aislada. La correlación de los datos de Hipparcos con las imágenes del telescopio espacial Hubble para determinar la posición absoluta de la débil contraparte óptica de Geminga, fue elegida por la Agencia Espacial Europea como una de las 30 historias de éxito presentadas en la Conferencia Ministerial de mayo de 1999 (véase ESA BR 147). [5]
La mejora continua de Caraveo en las técnicas de análisis de datos del telescopio espacial Hubble permitió medir el movimiento propio del púlsar del Cangrejo y luego el movimiento propio y la paralaje del púlsar en la constelación de Velas, obteniendo un resultado mucho más preciso de lo que esperaba. En ambos casos hubo una alineación significativa entre la dirección del vector de movimiento propio y los chorros de rayos X revelados por estas dos estrellas de neutrones. Esta alineación tiene profundas implicaciones para la física de la explosión de supernovas.
Utilizando el telescopio XMM-Newton, Caraveo ha contribuido a la primera medición directa del campo magnético de una estrella de neutrones aislada, gracias al descubrimiento de líneas de absorción de ciclotrón en la fuente de datos 1E1207-59, una estrella de neutrones en el centro de una supernova sin contraparte de radio.
La alta sensibilidad de XMM-Newton ha permitido también dos importantes descubrimientos sobre Geminga. La estrella, al desplazarse a velocidad supersónica en el medio interestelar, genera una onda de choque que produce un tren de rayos X. Esto permite a los científicos sondear tanto la densidad del medio interestelar como la energía de los electrones acelerados procedentes de la fuente. El resultado, con Caraveo como primer autor, se publicó en Science, el 5 de septiembre de 2003 (que dedicó su portada a XMM-Newton), y ha recibido una importante cobertura en la prensa italiana y mundial. Las observaciones de Chandra también revelaron una cola que sigue al púlsar, perfectamente alineada con su movimiento propio. Podría ser la PWN ( nebulosa del viento del púlsar ) de Geminga. Aunque varios otros púlsares tienen colas de cometas de este tipo, la combinación entre las grandes estructuras reveladas por XMM-Newton y los nuevos datos de Chandra no tiene precedentes.
Los datos recopilados por XMM-Newton permitieron a Caraveo dar un paso significativo en la comprensión de Geminga al estudiar el espectro de la fuente en función de la fase. Esto sugiere que algunas observaciones de la estrella se deben a un pequeño punto caliente que gira con la estrella. El resultado, del que Caraveo es el primer autor, publicado en Science el 16 de julio de 2004, es de gran importancia para la comprensión de la física de las estrellas de neutrones, ya que la técnica desarrollada para Geminga es aplicable a otras estrellas de neutrones.
Geminga no es el único ejemplo de púlsar sin emisión de radio. El satélite Fermi ha descubierto [6] decenas de otros, demostrando que las predicciones realizadas sobre la base de la fenomenología de Geminga eran fundamentalmente correctas.
Tras la publicación del catálogo de fuentes gamma [7] revelado por Fermi, Caraveo coordinó un programa centrado en el estudio de fuentes de rayos gamma no identificadas. El objetivo del ejercicio es encontrar fuentes con la mayor relación de emisiones de rayos X a emisiones ópticas, uno de los signos característicos de las estrellas de neutrones.
Además del análisis de datos, Caraveo fue responsable del estudio y planificación de nuevas misiones. Formó parte del Grupo de Trabajo de Astronomía de la Agencia Espacial Europea y contribuyó al estudio y selección de nuevas misiones.
Después de su participación en el espectrómetro de INTEGRAL, Caraveo formó parte del grupo que propuso la participación de la ESA en el Telescopio Espacial James Webb (entonces Telescopio Espacial de Nueva Generación). Paralelamente, Caraveo participó en el desarrollo de nuevas misiones astrofísicas de altas energías como la misión AGILE de la Agencia Espacial Italiana y las misiones Swift y GLAST de la NASA, para las que ocupa el puesto de Co-Investigadora.
Caraveo también es responsable del contrato que la Agencia Espacial Italiana (ASI) firmó para la financiación de las actividades relacionadas con la misión astrofísica GLAST (ahora Fermi) de la NASA.
Dentro de ASTRONET , Caraveo fue copresidente del panel dedicado a la astrofísica de altas energías.
Caraveo fue vice-coordinador del panel del Programa Operacional Nacional (NOP) aeroespacial de Italia.
Actualmente es responsable de la participación del INAF en el Cherenkov Telescope Array .
Caraveo compartió el Premio Bruno Rossi de la Sociedad Astronómica Americana con sus colegas en 2007, 2011 y 2012 por su trabajo en los proyectos Swift, Fermi y Agile. [8]
En 2009 recibió el Premio Presidencial Nacional Italiano por sus contribuciones a la comprensión del problema de las estrellas de neutrones de alta energía. [9]
En marzo de 2014 recibió el premio "Outstanding Achievement Award" de Women in Aerospace-Europe. [10]
En junio de 2014 Thomson Reuters la incluyó en la lista de “Investigadores altamente citados” en la disciplina “Ciencia espacial”. [11]
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