AS
A. Sanna
Author with expertise in Astrophysical Studies of Black Holes
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(63% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
28
/
i10-index:
69
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

HERMES: Gamma-ray burst and gravitational wave counterpart hunter

G. Ghirlanda et al.Jun 10, 2024
Gamma-ray bursts (GRBs) bridge relativistic astrophysics and multimessenger astronomy. Space--based gamma - and X-ray wide-field detectors have proven essential for detecting and localizing the highly variable GRB prompt emission, which is also a counterpart of gravitational wave events. We studied the capability of detecting long and short GRBs with the High Energy Rapid Modular Ensemble of Satellites (HERMES) Pathfinder (HP) and SpIRIT, namely a swarm of six 3U CubeSats to be launched in early 2025, and a 6U CubeSat launched on December 1 2023. We also studied the capabilities of two advanced configurations of swarms of more than eight satellites with improved detector performances (HERMES Constellations). The HERMES detectors, sensitive down to sim \,2-3\,keV, will be able to detect faint and soft GRBs, which comprise X-ray flashes and high-redshift bursts. By combining state-of-the-art long- and short-GRB population models with a description of the single module performance, we estimate that HP will detect sim $ long GRBs ($3.4^ $ short GRBs per year. The larger HERMES Constellations under study can detect between sim \,1300 and sim \,3000 long GRBs per year and between sim \,160 and sim \,400 short GRBs per year, depending on the chosen configuration, with a rate of long GRBs above $z>6$ of between 30 and 75 per year. Finally, we explored the capability of HERMES to detect short GRBs as electromagnetic counterparts of binary neutron star (BNS) mergers detected as gravitational signals by current and future ground--based interferometers. Under the assumption that the GRB jets are structured, we estimate that HP can provide up to sim 1 (14) $ joint detections during the fifth LIGO-Virgo-KAGRA observing run ( Einstein Telescope single triangle 10 km arm configuration). These numbers become sim \,4 (100) $, respectively, for the HERMES Constellation configuration.
0

AstroSat timing and spectral analysis of the accretion-powered millisecond X-ray pulsar IGR J17591–2342

A. Singh et al.Nov 26, 2024
ABSTRACT IGR J17591–2342, a transient accretion-powered millisecond X-ray pulsar, was discovered during its 2018 outburst. Here, we present a timing and spectral analysis of the source using AstroSat data of the same outburst. From the timing analysis, we obtain updated values of binary orbital parameters, which reveal an average pulsar spin frequency of 527.425 6984(8) Hz. The pulse profiles can be fit well with four harmonically related sinusoidal components with fractional amplitudes of fundamental and second, third, and fourth harmonics as ~13 per cent, ~6 per cent, ~0.9 per cent, and ~0.2 per cent, respectively. The energy-dependent study of pulse profiles in the range of 3–20 keV shows that the fractional amplitude of both the fundamental and first overtone is consistent with being constant across the considered energy band. Besides, a decaying trend has been observed for both the fundamental and first overtone in the phase-delay versus energy relation, resulting in soft X-ray (2.8–3.3 keV) phase lags of $\sim$0.05 and $\sim$0.13 with respect to $\le 15$ keV photons, for the fundamental and first overtone, respectively. The combined spectra from the Large Area X-ray Proportional Counters and the Soft X-ray Telescope aboard AstroSat in the 1–18 keV range can be fit well with an absorbed model consisting of a Comptonization, a blackbody and a Gaussian emission-line component yielding as best-fitting parameters a blackbody seed photon temperature $kT_{\rm bb}$$\sim 0.95 \pm 0.03$ keV, and an electron temperature $kT_{\rm e}$$\sim 1.54 \pm 0.03$ keV. The spectral aspects suggest the scattering of photons from the accretion disc or the neutron star’s surface.
0

Connecting the X-Ray/UV Variability of Fairall 9 with NICER: A Possible Warm Corona

Ethan Partington et al.Dec 1, 2024
Abstract The Seyfert 1 active galactic nucleus Fairall 9 was targeted by NICER, Swift, and ground-based observatories for a ∼1000 day long reverberation mapping campaign. The following analysis of NICER spectra taken at a 2 day cadence provides new insights into the structure and heating mechanisms of the central black hole environment. Observations of Fairall 9 with NICER and Swift revealed a strong relationship between the flux of the UV continuum and the X-ray soft excess, indicating the presence of a “warm” Comptonized corona that likely lies in the upper layers of the innermost accretion flow, serving as a second reprocessor between the “hot” X-ray corona and the accretion disk. The X-ray emission from the hot corona lacks sufficient energy and variability to power slow changes in the UV light curve on timescales of 30 days or longer, suggesting an intrinsic disk-driven variability process in the UV and soft X-rays. Fast variability in the UV on timescales shorter than 30 days can be explained through X-ray reprocessing, and the observed weak X-ray/UV correlation suggests that the corona changes dynamically throughout the campaign.
0

Learning from wildfires: A scalable framework to evaluate treatment effects on burn severity

Caden Chamberlain et al.Dec 1, 2024
Abstract Interruption of frequent burning in dry forests across western North America and the continued impacts of anthropogenic climate change have resulted in increases in fire size and severity compared to historical fire regimes. Recent legislation, funding, and planning have emphasized increased implementation of mechanical thinning and prescribed burning treatments to decrease the risk of undesirable ecological and social outcomes due to fire. As wildfires and treatments continue to interact, managers require consistent approaches to evaluate treatment effectiveness at moderating burn severity. In this study, we present a repeatable, remote sensing–based, analytical framework for conducting fire‐scale assessments of treatment effectiveness that informs local management while also supporting cross‐fire comparisons. We demonstrate this framework on the 2021 Bootleg Fire in Oregon and the 2021 Schneider Springs Fire in Washington. Our framework used (1) machine learning to identify key bioclimatic, topographic, and fire weather drivers of burn severity in each fire, (2) standardized workflows to statistically sample untreated control units, and (3) spatial regression modeling to evaluate the effects of treatment type and time since treatment on burn severity. The application of our framework showed that, in both fires, recent prescribed burning treatments were the most effective at reducing burn severity relative to untreated controls. In contrast, thinning‐only treatments only produced low/moderate‐severity effects under the more moderate fire weather conditions in the Schneider Springs Fire. Our framework offers a robust approach for evaluating treatment effects on burn severity at the scale of individual fires, which can be scaled up to assess treatment effectiveness across multiple fires. As climate change brings increased uncertainty to dry forest ecosystems of western North America, our framework can support more strategic management actions to reduce wildfire risk and foster resilience.
0

Discovery of polarized X-ray emission from the accreting millisecond pulsar SRGA J144459.2-604207

A. Papitto et al.Jan 9, 2025
We report the discovery of polarized X-ray emission from an accreting millisecond pulsar. During a 10-day-long coverage of the February 2024 outburst of srga the Imaging X-ray Polarimetry Explorer ( detected an average polarization degree of the 2--8 keV emission of $2.3% ± 0.4%$ at an angle of $59 (east of north; the uncertainties quoted are at the 1σ confidence level). The polarized signal shows a significant energy dependence with a degree of $4.0%±0.5%$ between 3 and 6 keV and $ <1.5%$ (90% c.l.) in the 2--3 keV range. We used and observations to obtain an accurate pulse-timing solution and to perform a phase-resolved polarimetric analysis of ixpe data. We did not detect any significant variability in the Stokes parameters Q and U with the spin and orbital phases. We used the relativistic rotating-vector model to show that a moderately fan-beam emission from two point-like spots at low magnetic obliquity (≃ 10 is compatible with the observed pulse profile and polarization properties. ixpe also detected 52 type I X-ray bursts whose recurrence time Δ t_ rec increased from 2 to 8 h as a function of the observed count rate C as Δ t_ rec ∝ C^ . We stacked the emission observed during all the bursts and obtained an upper limit on the polarization degree of $8.5$% (90% c.l.).