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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