Swift (Neil Gehrels Swift Observatory) è un satellite della classe medium explorer della NASA realizzato in collaborazione con Italia e Regno Unito. Il nome non è un acronimo ma si rifà al nome inglese del rondone, uno degli uccelli dal volo più agile e veloce, ed è stato scelto per richiamare la rapidità di puntamento del satellite, garantita da un sistema giroscopico controllato da motori elettrici.

Il satellite è dedicato allo studio ed interpretazione dei lampi di raggi gamma (GRB). Lanciato nel 2004, Swift osserva l’universo ad alta energia da quasi 20 anni.
Swift dispone di tre strumenti (BAT, UVOT, XRT). Il Burst Alter Telescope (BAT) è uno strumento a grande campo che lavora nei raggi X duri. BAT è deputato a rivelare i GRB. Una volta scoperto un nuovo GRB, Swift ripunta autonomamente in 60-120 secondi gli strumenti a campo piccolo, l’X-Ray Telescope (XRT) e l’UtraViolet Optical Telescope (UVOT), per osservare il GRB nei raggio X e in ottico-UV. Swift osserva circa 70-100 GRB all’anno e, grazie alla sua unica capacità di veloce ripuntamento - ad oggi, nessun satellite ruota, si muove e ri-punta più velocemente di Swift - riesce ad osservare tutta l’evoluzione temporale dei GRB, dallo scoppio fino al loro lento affievolirsi, settimane o mesi dopo.

Gli obiettivi iniziali della missione per Swift erano:

• determinare l’origine dei GRB;
• classificare i GRB e ricercarne eventuali nuovi tipi;
• determinare come l’onda d’urto del lampo evolve ed interagisce con l’ambiente circostante;
• utilizzare i GRB per studiare l’universo primordiale;
• effettuare un censimento sensibile del cielo nella banda dei raggi X duri.

Nell’emblema della missione Swift è rappresentato sia il satellite che l’uccello da cui prende il nome (in italiano rondone). Il rondone è un uccello veloce che può afferrare insetti mentre è in volo. Analogamente il satellite può rapidamente ruotare e puntare i suoi strumenti verso i lampi di luce gamma per studiare sia il lampo che il dopo lampo (afterglow). Il fenomeno di afterglow che segue il lampo iniziale nella maggior parte degli eventi, può persistere per ore o settimane sia in luce X che in luce visibile e per ultimo in luce radio dando agli astronomi molte informazioni sull’evento. Crediti: NASA E/PO, Sonoma State University/Aurore Simonnet.

Tutti questi obiettivi scientifici sono stati raggiunti e ancora Swift riesce a riservarci nuove sorprese. Inoltre, grazie alla rapidità e flessibilità di ripuntamento, Swift negli anni è stato ed è utilizzato per studiare tutti i tipi di sorgenti di alta energia: dalle comete alle stelle, agli oggetti compatti galattici, ai nuclei galattici attivi, alle galassie e cluster di galassie, spesso facendo nuove scoperte in ogni settore, e diventando un punto di riferimento per la time domain astronomy.

Swift ha dato anche un contributo fondamentale allo studio delle controparti ottiche degli eventi di onde gravitazionali, essendo stato l’unico satellite ad averne osservato l’emissione ultravioletta. Il 3 aprile 2024 è partito il nuovo run osservativo degli interferometri gravitazionali (il cosiddetto O4b) a cui Swift darà un contributo unico cercando in tempo reale la controparte elettromagnetica degli eventi gravitazionali nei raggi X e nella banda più blu dello spettro ottico.

Immagine pittorica del satellite Swift con sullo sfondo un lampo di raggi gamma. Crediti NASA/Swift.

Nella box centrale potete vedere l’immagine presa dallo strumento di Swift sensibile alla luce ultravioletta e ottica (UVOT) della chilonova prodotta dalla fusione di due stelle di neutroni nella galassia NGC 4993 il 18 agosto del 2017 (cerchiolino in alto a sinistra della galassia). L’immagine è stata presa circa 15 ore dopo il rilevamento del segnale di onda gravitazionale e del lampo di luce gamma. Nella box in alto a destra potete vederne un ingrandimento. Crediti: NASA/Swift.

L’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera ha fornito l’ottica per il telescopio a raggi X (XRT) ed ha costruito un piccolo telescopio robotico ottico-infrarosso da terra (REM) dedicato al monitoraggio dell’emissione ottico-infrarossa dei GRB.
Diversi ricercatori OAB sono membri attivi del gruppo Swift-Italia e partecipano alla gestione scientifica del satellite in qualità di Burst Advocate (BA) e XRT Burst Specialist (XBS), per le osservazioni rapide e di follow-up di GRB rivelati da Swift, 24 ore su 24 e 7 giorni su 7, perchà i GRB sono imprevedibili.
L’analisi e l’interpretazione di queste osservazioni, ovvero i dati provenienti dal satellite Swift accoppiati con osservazioni simultanee da telescopi terrestri, permette di studiare in dettaglio le proprietà dei GRB per comprenderne la natura. Come Swift, anche in OAB abbiamo allargato i nostri interessi scientifici studiando anche le sorgenti transienti del cielo in banda X.