Square Kilometer Array Uno strumento di nuova generazione per la Radio Astronomia Luigina Feretti...

Square Kilometer Array

Uno strumento di nuova generazioneper la Radio Astronomia

Luigina FerettiIstituto di Radioastronomia CNR

Incontro INAF – Bologna 7 Gennaio 2004

Very Large Array (USA)WesterborkSynthesisRadio Telescope(Holland)

Australia Telescope Compact Array

Interferometri

Giant Metre Radio Telescope (India)

VLBA

VLBI spazialeVLBI

Strumento di nuova generazione alle lunghezze d’onda metriche-centimetriche

Naturale complemento a strumenti nella banda mm quali ALMA e JWST

Concetto di SKA• Radio telescopio con area di raccolta di 1 milione di metri2

aumento nella sensibilita’ di circa un fattore 100 rispetto agli strumenti attuali

miglioramento enorme nelle capacita’ degli strumenti radioastronomici a terra • Primo strumento nel campo della Radioastronomia che nasce con

una caratterizzazione mondiale: Australia, Canada, Cina, Germania, India, Italia, Olanda, Polonia, Svezia, Regno Unito, USA (11 nazioni)

• Intervallo molto ampio di scopi scientifici

• Inizio costruzione ~2010-2012

Continuum sensitivity

> 1 mJyAGN Dominated

Spectral line sensitivity

Scopi scientifici di SKA

Leggi della fisica attraverso studi di pulsars

(circa 104 pulsars)

Universo magnetico

Storia del tempo: prime galassie e buchi neri

Energia oscura

Astrochimica, astrobiologia, vita extraterrestre

guidare le scelte tecnologiche

Come costruire lo SKA?

• Lo strumento e’ pensato con una configurazione flessibile

20% entro un diametro di 1 km

e poi fino a 3000/5000 km

• Occorre trovare la soluzione piu’ efficace dal punto di vista dei costi e delle prestazioni per il raggiungimento degli scopi scientifici

Arrays di antenne piccole

12 m dishes - LNSD (USA)

PPD 12 m dishes (INDIA)

Luneburg Lenses (AU) - 7 m

Riflettori sferici - 500 mKARST depressions (CHINA)

Arrays di antenne grandi

Riflettori piatti 200 m (CAN)

Riflettori cilindrici 110 x 15 m (AU)

Array di dipoli (EU)

Array ibridi ?

Proposte per il Sito•Dovra’ essere in un’area con basso livello di interferenze radio di natura umana

•Proposals presentate da Australia, Brasile, Cina, Stati Uniti, Sud Africa

•Tests sulla stabilita’ troposferica e su interferenze

Raggiungere lo scopo: Collaborazione Internazionale

• Coordinamento per costruire una struttura che una singola nazione non puo’ finanziare

• Collaborazione essenziale : attualmente non esiste alcuna organizzazione internazionale per la radio astronomia

(tipo CERN/ESA/ESO)

• Ampia conoscenza di base (industrie elettroniche, fibre ottiche), scambi di competenze

• Ricaduta tecnologica

Timeline

2004 Finalizzazione degli scopi scientifici e delle priorita’ scientifiche, revisione disegni tecnologici, test sui siti, prima fase di prototipi

2005 Selezione del sito, short list dei disegni tecnici

2007 Selezione del disegno tecnico, inizio fase 2 del prototipo

2009 Sottomissione delle proposals per i finanziamenti

2010-2012 Inizio costruzione

2020-2022 Fine costruzione

FinanziamentiFase di sviluppo fino al 2006

~ 50 M€-$ finora (Australia, Canada, Cina, India, Olanda, USA)

+ FP6 : Fondi UE (ITALIA)

Fase di prototipo (2007-2010)

TBD

Fase di costruzione (2010 -)

• 1/3 Europa (Accordi intergovernativi? EU?)

• 1/3 USA

• 1/3 Canada, Australia, Sud Africa, Cina, India, Giappone,……

Costi 1000 €-$ / metro2 TOTALE 109 €-$

Contributo italiano a SKA

L’Istituto di Radioastronomia partecipa al progetto SKAsotto diversi aspetti e con diverse competenze : GESTIONE : ISSC SCIENZA : ISAC + Partecipazione a workshops con contributi in vari campi (AGN, Ammassi di galassie, Formazione di Galassie, Surveys nel continuo, Stelle in radio)

PROTEZIONE INTERFERENZE : SESC

SIMULAZIONI : Sviluppo di software per simulare sensibilita’, potere risolutore, polarizzazione, etc

TECNOLOGIA : Sviluppo di componenti hardware Uso della Croce del Nord come dimostratore.

F. Mantovani

L. FerettiChair WG IGM

R. AmbrosiniWG RFI meas

International ScienceAdvisory Committee

------------------------9 Working Groups

International SKASteering

Committee

Site EvaluationAnd

Selection Committee-----------------

1 WG

Montebugnoli et al.

Nanni et al.

R. Schilizzi

Ulteriori informazioni:

www.skatelescope.org