Fisico attivo nel campo dell’astrofisica teorica e osservativa sia da terra che dallo spazio. Mi sono inizialmente occupato di sistemi binari con stelle di neutroni e/o buchi neri con stelle compagne di piccola e grande massa. Ho sviluppato la teoria dell’interazione del vento relativistico delle pulsar con gas espulso da stelle compagne. Modello evolutivo di binarie che conducono all’evaporazione completa o quasi completa (pianeti) della stella compagna e a pulsar a millisecondi isolate. Ho proposto modello evolutivo dominato dall’effetto dell’irraggiamento della stella compagna in sistemi binari del tipo di Cygnus X-3. Ho studiato processi di accelerazione di particelle in shock idrodinamici relativistici applicati a stelle di neutroni e buchi neri. Ho sviluppato modelli teorici di emissione dei gamma-ray bursts. Dal 1999 sono Principal Investigator della missione spaziale AGILE dell’Agenzia Spaziale Italiana dedicata all’astrofisica X e gamma. Scoperta di emissione gamma transiente da parte della Nebulosa del Granchio (Crab Nebula) che ha mostrato l’esistenza di un nuovo processo veloce di accelerazione di particelle in ambienti che violano le assunzioni canoniche di magneto-idrodinamica. Tale violazione è molto probabilmente indotta da fenomeni impulsivi di riconnessione magnetica che legano accelerazione di particelle e instabilità di fisica dei plasmi. Studio di riconnessione magnetica in relazione all’accelerazione rapida in getti di particelle da pulsar e da buchi neri super-massivi. Scoperta della prima evidenza in assoluto di accelerazione di raggi cosmici adronici in Resti di Supernova nella nostra Galassia. Rivelazione con AGILE di emissione transiente di grande intensità da parte di sistemi in accrescimento sia galattici (Cygnus X-3) che extra-galattici (quasars). Ho sviluppato un modello teorico per l’emissione di radiazione gamma in getti relativistici di quasars (moving mirrors) che spiega la notevole sovra-produzione di radiazione gamma rispetto all’emissione di sincrotrone di più bassa energia. Scoperta con AGILE di emissione X simultanea con forti impulsi radio prodotti da stelle di neutroni fortemente magnetizzate. Interesse nella fisica dei plasmi di laboratorio e in fenomeni di riconnessione magnetica. Ho dedicato molta attenzione anche allo studio dei lampi gamma terrestri che dimostrano l’esistenza di fenomeni impulsivi di alta energia nella nostra atmosfera, studiandone il possibile impatto sull’ambiente e su dispositivi elettronici. Studio anche la risonanza tra particelle e onde nella magnetosfera terrestre e le possibili correlazioni con fenomeni terrestri. Impegnato nella gestione di Enti di Ricerca, sono stato membro dal 2015 al 2019 del Consiglio.