ATHENA sarà il più grande osservatorio spaziale per Astrofisica nei raggi X soft (0.2-10 keV) previsto nei prossimi 30 anni. È stato selezionato come seconda missione large del programma Cosmic Vision 2015–2025 dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), il cui lancio è previsto nei primi anni del 2030.

Athena avrà sinergie con alcune delle future facilities chiave nell’astrofisica multi-messaggera che dovrebbero operare nello stesso periodo. Ad esempio i futuri rivelatori per onde gravitazionali (GW) da terra, come LIGO A+, Advanced Virgo+, LISA per osservazioni GW nello spazio, IceCube e KM3NeT per osservazioni di neutrini, e CTA per osservazioni ad alte energie. Queste sinergie saranno fondamentali nell’esplorare nuove frontiere in astrofisica, cosmologia e fisica fondamentale. 

Uno di questi è la natura del motore centrale e la fisica del getto nei merger di oggetti compatti. In questi eventi, due oggetti compatti, come due stelle di neutroni o un buco nero e una stella di neutroni, si fondono. Durante il merger, abbiamo l’emissione di onde gravitazionali. Dopo il merger, i residui dell’esplosione sono espulsi attraverso venti e getti relativistici. Questo tipo di eventi produce una serie di emissioni elettromagnetiche: una kilonova, emessa dal materiale residuo dall’esplosione caldo e ricco di neutroni, visibile per diversi giorni nelle bande ultravioletta, ottica e infrarossa; un GRB (lampo gamma, Gamma Ray Burst), prodotto da un getto relativistico collimato il cui asse è inclinato con un certo angolo rispetto alla Terra, questo getto emette fotoni ad alte energie, emissione prompt, e un afterglow nelle bande radio, ottica e raggi X. Uno schizzo rappresentante questo tipo di eventi è sotto. Il primo merging di due stelle di neutroni, che ha aperto la strada all’astrofisica multi-messaggera, è GW170817, scoperto il 17 agosto 2017 dai rivelatori GW LIGO e Virgo, i satelliti ad alte energie Fermi e INTEGRAL, e, nei giorni, mesi e anni seguenti in altre bande, come nei raggi X da Chandra e XMM, nel radio da VLA, ATCA, VLBA, nell’ottico da HST.

Il nostro team in IAPS è attivo nell’astrofisica multi-messaggera tramite la scheda GAME, Gamma-Ray Burst and GW Afterglows in the Multimessenger Era. Il nostro gruppo ha condotto le osservazioni che hanno poi portato alla scoperta dell’afterglow di GW170817 e all’identificazione della sua origine, un getto relativistico fuori asse e strutturato. 
Inoltre, siamo coinvolti in progetti che inizieranno le osservazioni nel prossimo futuro, come il Vera Rubin Observatory (LSST) e la missione Einstein Probe.