IL GRB 080319b

A. Martocchia, V. F. Polcaro

IASF-Roma/INAF

EE LA SN1054

E’ ben noto che

Se si considerano solo le fonti storiche orientali, la curva di luce della SN 1054 che se ne deriva non è compatibile con nessuna delle curve di luce tipiche per le supernove da collasso

Collins G. W., Claspy W. P. , Martin J. C., 1999, PASP, 111, 871

4 luglio 1054: prima celeberrima registrazione da parte dell'astronomo di corte cinese Jang Weide

Collins G. W., Claspy W. P. , Martin J. C., 1999, PASP, 111, 871

4 luglio 1054: prima celeberrima registrazione da parte dell'astronomo di corte cinese Jang Weide

In realtà c'è almeno anche un altro motivo per dubitare della collocazione del picco: il 7 giugno la Crab era in congiunzione stretta con il Sole!

Qualche anno fa abbiamo però mostrato che

Quando si dà credito anche alle fonti occidentali, se ne può derivare una curva di luce ben compatibile con una supernova di tipo IIp con una produzione di 0.07 Msun di 56Ni POLCARO V., MARTOCCHIA A (2005):

Supernovae astrophysics from Middle Age documents. In: Populations of High Energy Sources in Galaxies. Proc. Of the IAU Symp.230, held in Dublin, 15-19 August 2005

Qualche anno fa abbiamo però mostrato che

POLCARO V., MARTOCCHIA A (2005): Supernovae astrophysics from Middle Age documents. In: Populations of High Energy Sources in Galaxies. Proc. Of the IAU Symp.230, held in Dublin, 15-19 August 2005

Le fonti occidentali consentono di anticipare il picco della SN all’11 aprile 1054

Un solo punto si discosta apparentemente dalla curva di luce modello: quello che si può dedurre da una cronaca fiamminga, di poco posteriore al 1054, che racconta uno straordinario fenomeno celeste...

Tractatus de Ecclesia S. Petri Aldenburgensi

Qui beatissimus pontifex Leo post initium constructionis praefati templi sancti Petri sequenti anno 18 Kal. Maii,

feria 2, circa meridiem feliciter migravit a seculo. Et in ipsa hora transitus sui a corpore non solum Romae, ubi corpus eius iacuit, verum etiam in toto orbe terrarum circulus eximiae claritatis hominibus apparuit in coelo per spatium fere mediae horae, Domino fortasse demonstrante, quod

ipse coronam inter diligentes se percipere dignus esset in caelo.

And the most blessed Pope Leo, after the beginning of the construction of the aforementioned church of St. Peter, in the following year, on the 18th day before the first of May, a Monday, around midday, happily departed this world. And at the same hour as his leaving of the flesh, not only in Rome, where his body lies, but also all over the world there appeared to men a circle in the sky of extraordinary brightness which lasted for about half an hour. Perhaps the Lord wished to say that he [the Pope] was worthy to receive a crown in Heaven between those who love Him.

(Tractatus de Ecclesia S. Petri Aldenburgensi)

Abbiamo avanzato l’ipotesi che l’anonimo monaco di Oudembourg/Oudenburg fosse stato l’unico essere vivente ad avere osservato un brillantissimo flash di supernova proprio nei minuti iniziali dell’esplosione (mezzora?).

(POLCARO V., MARTOCCHIA A. 2005: Supernovae astrophysics from Middle Age documents)

Un successivo studio più dettagliato delle fonti medievali…

(Ghignoli, Martocchia, Polcaro, 2009, Archaeologia Baltica, 10, 97-102)

… ha però rivelato che esse presentano diversi problemi di carattere archivistico, che ne rendono difficile una datazione esatta.

Prudentemente possiamo comunque sostituire i punti con limiti inferiori: la curva di luce che ne deduciamo rimane compatibile con quella di una SN di tipo IIp

Rimane tuttavia molto probabile che il Tractatus de Ecclesia S. Petri Aldenburgensi testimoni una effettiva osservazione di un insolito fenomeno celeste, forse connesso con la supernova, in una data prossima a quella della morte del papa Leone IX (19 aprile 1054).

Le cose stavano a questo punto quando è esploso il GRB 080319b

TITLE: GCN CIRCULARNUMBER: 7439SUBJECT: GRB 080319b prompt optical observation by Pi-of-the-SkyDATE: 08/03/19 11:55:07 GMTFROM: Grzegorz Wrochna at Soltan Inst.for Nuclear Studies wrochna@fuw.edu.pl

M.Cwiok, W.Dominik, G.Kasprowicz, A.Majcher, A.Majczyna,K.Malek, L.Mankiewicz, M.Molak, K.Nawrocki, L.W.Piotrowski,D.Rybka, M.Sokolowski, J.Uzycki, G.Wrochna, A.F.Zarneckion behalf of "Pi of the Sky" collaboration http://grb.fuw.edu.pl

"Pi of the Sky" apparatus located at Las Campanas Observatoryimaged the region of GRB 080319b (Swift triger 306757 at 06:12:49 UT)before, during and after the GRB with 10s exposures (IR-cut filter only).We observe optical emission at the position given by Swift XRT. start - end comment6:12:33 - 6:12:43 not visible (>12 mag)6:12:47 - 6:12:57 visible (~10 mag)6:13:01 - 6:13:11 max. brightness (~6 mag)

Il corrispondente flash ottico è arrivato ad essere visibile ad occhio nudo!

From: Bloom, J. S., et al., ApJ 691, 723-737 (2009)

From: Bloom, J. S., et al., ApJ 691, 723-737 (2009)

IL GRB 080319b

• Assumendo che sia esploso ad una distanza di 7.5x109 anni luce…

(Bloom, J. S., et al. '09: H0 = 71 km s−1 Mpc−1 => “a redshift of z = 0.937

corresponds to a luminosity distance of 6,0113E6 kpc (distance modulus 43.89 mag)” !!??)

… esso è stato 106 volte più energetico di una “normale” supernova

MGRB

= MSN

– 2,5Log(FGRB

/FSN

) =>

MGRB

= MSN

– 2,5Log(E+6) = MSN

– 15

From: Bloom, J. S., et al., ApJ 691, 723-737 (2009)

Scaliamo la curva di luce per la distanza della SN 1054

3 18,9 2543,5 51,3 59 66,8 74 79,7 112

305 1586 2001 2678 3414 4146 4567 5746 683016,2 22,1 27

39,6 47,4 55,2 62,9 70,7 77,1 101,7 158247 1308 1773 2308 3047 3780 4390 5316 6227 8860,5

-25,00

-23,00

-21,00

-19,00

-17,00

-15,00

-13,00

-11,00

-9,00

Per qualche minuto, la Supernova avrebbe avuto luminosità paragonabile a quella del Sole!

Sun magnitude = -26.7

Se fosse stata alla distanza della Crab, essa sarebbe rimasta visibile ad occhio nudo nel cielo diurno per più di due mesi!

Naked-eye daylight visibility threshold ˜= -3,5

… Et in ipsa hora transitus sui a corpore non solum Romae, ubi corpus eius iacuit, verum etiam in toto orbe terrarum circulus eximiae claritatis hominibus apparuit in coelo per spatium fere mediae horae

Naked-eye daylight visibility threshold ˜= -3,5

IL GRB 080319b

Sappiamo dalle altre fonti che l'oggetto può essere rimasto di magnitudine almeno -3,5 (soglia della visibilità di un oggetto in luce diurna) fino a fine luglio!

Sarebbero più di tre mesi…

Viceversa riducendo l'energia per normalizzare ad una supernova “ordinaria” la curva di luce “picca” a mag = -10 e l'oggetto rimane visibile di giorno (mag > 3,5) per “soli” 2-3 minuti

Come sarebbe stata vista una sorgente luminosa puntiforme

intensa quanto il Sole?

• Per valutarlo, usiamo il programma HaloSim3 (http://www.atoptics.co.uk/halo/halfeat.htm)

• Questo programma crea simulazioni accurate degli effetti atmosferici su oggetti celesti puntiformi o diffusi, tramite il ray-tracing di milioni di raggi luminosi diffusi da cristalli di ghiaccio

Ovviamente, gli effetti dipendono dall’intensità della sorgente, dalla sua altezza sull’orizzonte e da condizioni atmosferiche (percentuale e tipo dei cristalli di ghiaccio)

Vediamo per esempio come sarebbe stato visto il flash ipotizzato da noi ad Oudembourg (51°) a

mezzogiorno...

con cristalli esagonali a disposizione random

Per confronto:

Che aspetto ha un alone solare?descrizione di un parelio in un testo medievale di poco precedente al 1054: gli aloni solari sono diversi e venivano correttamente registrati nel Medioevo:Deinde in XV Calend. August., feria II, luna XXIII, incipiente hora diei III usque post VI, apparuit circulus magnus circa solem colorem iris habens, quem alii quatuor lucidiores circuli binis loris in modum crucis complexi sunt; attamen tribus rarescentibus duo, id est medius et aquilonaris, diutissime perstiterunt.

(chronicler of the Quedlinburg Abbey, 1020 AC - A. Ghignoli, V.F. Polcaro, “The 11th Century astronomical events in the European Middle Age documents”, talk at the SEAC Conference 2006, Rhodes, Greece)

Poi,il 18 luglio, un lunedi nel 23.mo giorno lunare [risulta in effetti luna nuova il 26.7!], all'inizio dell'ora terza e fino a dopo la sesta, un grande cerchio apparve a circondare il Sole con il colore dell'arcobaleno, che comprendeva altri quattro cerchi più luminosi con due stringhe da ambo I lati a mo' di croce; mentre tre scomparvero due, cioè il centrale ed il meridionale, persistettero a lungo.

40% cristalli esagonali, distribuzione randomSun

Crab40% cristalli piramidali, disp. “plate 34”

40% cristalli unitari piramidali, distribuzione “plate 1”Sun

crab40% cristalli esagonali, distribuzione “parry 11”

Questo (a sinistra) è l’alone che abbiamo ottenuto alla latitudine di Roma (41,5°) con una popolazione di cristalli molto complessa

Ma cosa aveva detto Libuino?

• De Obitu Sancti Leonis:

• Qua scilicet hora quidam, Albertus nomine, ceteri quinque de Tudertina urbe protestati sunt, vidisse se quasi stratam pallis fulgentibus adornatam et innumeris coruscantem lampadibus, qua anima eius ab angelis ducebatur ad coelum…

• Un uomo di nome Alberto ed altri cinque da Todi dicono di aver visto nello stesso momento [della morte del papa] qualcosa che sembrava come una strada decorata con ornamenti magnifici e splendenti lampade, lungo la quale la sua anima fu condotta in cielo dagli angeli...

Saremmo quindi tentati di confermare l’ipotesi che …• “May be the anonymous monk of the St.

Peter church of Oudembourg (and Albert from Todi) were the only ones in the history of mankind...

• ... looking in the direction of a SN precursor in the very first 30 minutes following the collapse …”

• … before of Grzegorz Wrochna et al. ("Pi of the Sky" collaboration )