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. Después de un período en el extranjero, en 2002 empezó a trabajar en el Instituto de Física Cósmica de Milán como directora de investigaciones, del que actualmente es directora. 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 las cuales están ahora 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 púlsar no identificada , identificó la estrella de neutrones Geminga . Ha desarrollado una estrategia de múltiples longitudes de onda para la identificación de fuentes de rayos gamma galácticos. Es miembro de la Unión Astronómica Internacional. [3] Desde 1997, Caraveo trabaja como profesor adjunto en la Universidad de Pavía . Está casada con el físico Giovanni Bignami. [4]
Sus primeros diez años de investigación se dedicaron casi por completo al análisis e interpretación de los datos recopilados 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 recopilados por el Observatorio Einstein y EXOSAT . En el período siguiente, sus intereses se ampliaron hasta incluir toda la astronomía de múltiples longitudes de onda, especialmente la astronomía óptica y la interpretación de sus resultados.
Desde su trabajo de tesis, Caraveo ha participado en el desarrollo de observaciones de 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 de 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 restos de supernovas jóvenes. Con el uso de 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 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 (ver 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 el paralaje del púlsar en la constelación de Velas, arrojando un resultado mucho más cercano 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 también ha dado lugar a dos hallazgos importantes en Geminga. La estrella, a medida que se mueve con 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 de la fuente. El resultado, con Caraveo como primer autor, fue publicado 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 tratarse de la PWN ( nebulosa del viento púlsar ) de Geminga. Si bien varios otros púlsares tienen colas de cometa de este tipo, la combinación entre las grandes estructuras reveladas por XMM-Newton y los nuevos datos de Chandra no tiene precedentes.
Los datos acumulados por XMM-Newton permitieron a Caraveo dar un paso significativo en la comprensión de Geminga mediante el estudio del 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, con Caraveo como 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 por 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 hechas 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 proporción de emisiones de rayos X y ópticas, uno de los signos característicos de las estrellas de neutrones.
Además del análisis de datos, Caraveo se encargó 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.
Tras 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 alta energía como la Misión AGILE de la Agencia Espacial Italiana y las misiones Swift y GLAST de la NASA, para las que ocupa el cargo de Co-Investigadora.
Caraveo también es responsable del contrato que la Agencia Espacial Italiana (ASI) firmó para la financiación de 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 vicecoordinador del panel del Programa Operativo 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 Estadounidense con colegas en 2007, 2011 y 2012 por su trabajo en los proyectos Swift, Fermi y Agile. [8]
Recibió el Premio Presidencial Nacional Italiano en 2009 por sus contribuciones a la comprensión de la cuestión de las estrellas de neutrones de alta energía. [9]
En marzo de 2014 recibió el "Premio al Logro Sobresaliente" de Women in Aerospace-Europe. [10]
En junio de 2014, Thomson Reuters la incluyó en la lista de "Investigadores altamente citados" en la disciplina "Ciencias espaciales". [11]
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