Il fisico Carlo Rubbia è stato insignito del Premio per la Cooperazione Scientifica Internazionale della Repubblica Popolare Cinese. Rubbia, a cui è stato conferito il Nobel per la Fisica nel 1984, e che dal 2013 ricopre la carica di senatore a vita, è stato premiato in una cerimonia che si è svolta a Pechino l’8 gennaio 2016. Il prestigioso riconoscimento premia “l’importante contributo del professor Rubbia al progresso scientifico nel campo della fisica delle particelle in Cina” ed è stato consegnato dal presidente Xi Jinping e dal premier Li Keqiang.

COMUNICAZIONE CONGIUNTA ASI-INAF-INFN. Si chiama PASS 8 ed è il nuovo software che ricostruisce l’interazione dei fotoni gamma con i rivelatori di Fermi, il satellite della NASA, cui l’Italia collabora con Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dedicato allo studio della radiazione gamma di alta e altissima energia. Grazie all’entrata in funzione di PASS 8, Fermi è stato potenziato, e ora l’esperimento è in grado di fornire prestazioni senza precedenti.  
In ogni strumento astronomico l’hardware è tanto importante quanto il software che si utilizza per analizzare i dati raccolti. I gruppi che costruiscono strumentazione per i telescopi ancorati a terra pianificano da subito upgrade regolari dei loro strumenti. Per esempio, si possono cambiare i sensori, utilizzando modelli più recenti, magari più grandi e più veloci da leggere, oppure si possono modificare i sistemi di allineamento, di raffreddamento e così via. In parallelo bisognerà intervenire sul software che va adattato ai nuovi sensori, alle nuove richieste degli utilizzatori, alle nuove generazioni di computer… senza dimenticare le nuove problematiche astronomiche che possono essere emerse nel frattempo.
Per gli strumenti in orbita, se si vogliono migliorare le prestazioni, bisogna intervenire sul software. Ovviamente il potenziale interesse di un upgrade software è tanto maggiore quanto più i risultati dipendono dal software utilizzato. Per uno strumento che raccoglie immagini, per esempio, un nuovo software di bordo può velocizzare la lettura e la trasmissione ma difficilmente migliora la qualità intrinseca dei dati. La situazione è diversa per il Large Area Telescope (LAT) a bordo della missione NASA. I dati relativi a ogni raggio gamma devono essere ricostruiti a partire dalle tracce che la coppia elettrone-positrone (risultato dell’interazione del raggio gamma con la materia del rivelatore) ha lasciato nel tracciatore.  Passare dalle tracce delle particelle alla direzione d’arrivo e all’energia del fotone gamma è compito di un complesso software di ricostruzione che è parte integrante del telescopio Fermi. È un software pensato ben prima del lancio e che, pur funzionando egregiamente, con il tempo ha cominciato a mostrare qualche pecca. Con l’aumentare della statistica si è visto, infatti, che il programma di ricostruzione “perdeva” eventi alle energie più basse e a quelle più alte. Per risolvere il problema non era sufficiente mettere una toppa al vecchio software, bisognava ripensare tutto dal principio.
“È stato così deciso di procedere alla riscrittura totale del software di ricostruzione degli eventi gamma” spiega Elisabetta Cavazzuti, responsabile della collaborazione Fermi per l’Agenzia Spaziale Italiana. “Un compito difficile che ha richiesto lo sforzo di molte teste per circa quattro anni molto intensi. Pass 8 ha cambiato (in meglio) le prestazioni della missione Fermi i cui dati sono stati tutti rianalizzati con il nuovo software. A sette anni e mezzo dal lancio il LAT è ora uno strumento più potente”.
I miglioramenti più importanti si registrano per le energie più basse (dove però la risoluzione angolare dello strumento è piuttosto scarsa) e a quelle più alte (dove invece la risoluzione angolare è al meglio). Per questo motivo i dati PASS 8 sono stati, inizialmente, usati per compilare un catalogo delle sorgenti rivelate da Fermi a energie tra 50 GeV e 2 TeV, un intervallo di energia che, fino ad ora, era stato appannaggio dei telescopi gamma a terra.  Analizzando 61.000 raggi gamma con energie superiori a 50 GeV, Fermi ha rivelato 360 sorgenti, tre quarti delle quali sono riconducibili a galassie attive, mentre l’11% risultano collegate alle particelle accelerate da pulsar oppure da resti di supernova. Il restante 14% delle sorgenti non è associato a oggetti noti ad altre lunghezze d’onda.  
Confrontando il nuovo catalogo Fermi con la compilazione delle sorgenti gamma viste da terra, utilizzando speciali telescopi che sfruttano l’effetto Cherenkov, si nota subito che Fermi vede più del doppio delle sorgenti rivelate dai telescopi gamma al suolo.
“La differenza tra Fermi LAT e i telescopi Cherenkov – spiega Patrizia Caraveo responsabile per INAF della missione Fermi e membro del board del progetto CTA (Cherenkov Telescope Array) – sta tutta nella zona di cielo esplorata. Fermi ha un grande campo di vista (circa due steradianti) e, operando in modo scanning, copre tutto il cielo ogni 3 ore, i telescopi Cherenkov a terra, invece, hanno campo di vista molto più piccolo (pochi gradi quadrati) e devono puntare una determinata direzione, ricoprendo un’area di cielo molto più limitata.  Solo 90 delle 360 sorgenti nel catalogo Fermi coincidono con sorgenti viste dai telescopi a terra (non dimentichiamo che molte delle sorgente gamma extragalattiche sono violentemente variabili), dimostrando che Fermi può agire da apripista per segnalare ai telescopi a terra le regioni più interessanti da studiare. PASS 8 fa nascere una nuova sinergia tra l’astronomia gamma spaziale e quella ancorata a terra che sarà di grande beneficio per il mini Array di piccoli telescopi Cherenkov che INAF costruirà come precursore al Cherenkov Telescope Array”.
“L’impegno dei nostri team per Pass 8 ha prodotto risultati eccitanti in molte ricerche condotte da Fermi” osserva Luca Latronico, responsabile del programma Fermi LAT per l’INFN, nei cui laboratori sono stati integrati tutti i tracciatori al silicio del telescopio e concepiti molti degli algoritmi del nuovo software di ricostruzione. “L’aumento di sensibilità rende possibile rivelare sorgenti molto deboli, o abbassare notevolmente i limiti di flusso minimo rivelabile, come nel caso delle galassie nane, dove la mancata osservazione di fotoni gamma si traduce direttamente in un limite molto forte sulla massa e la probabilità di annichilazione delle particelle di materia oscura che domina questi sistemi”. “La maggiore estensione energetica delle osservazioni – prosegue Latronico – permette ora di registrare da un lato elettroni di 2 TeV con sufficiente efficienza per cercare sorgenti locali, e fotoni di poche decine di MeV dall’altro, alla ricerca di sorgenti gamma polarizzate o lampi di raggi gamma provenienti dai confini dell’Universo”.

COMUNICATO CONGIUNTO ASI INAF UNIBO INFN. Euclid, la missione dell’Agenzia Spaziale Europea dedicata allo studio dell’universo oscuro, ha superato la Preliminary Design Review, ovvero la verifica preliminare del progetto: il satellite e la sua strumentazione scientifica possono quindi essere costruiti.
Una buona notizia per i ricercatori italiani. L’Italia è infatti coinvolta nella missione Euclid sotto molteplici aspetti: sia attraverso la realizzazione di sottosistemi dei due strumenti di bordo, quello per immagini nel visibile (VIS) e quello per fotometria e spettroscopia nel vicino infrarosso (NISP), sia con la responsabilità della gestione del Segmento di Terra e della survey, ma anche con ruoli importanti per aspetti tecnici e scientifici della missione. Il nostro Paese è, insieme a Francia e Gran Bretagna, il principale protagonista della missione grazie al supporto, in primo luogo, dell’Agenzia Spaziale Italiana.
"La missione Euclid è prioritaria per l'ASI”, dice la Responsabile Osservazione dell’Universo dell’Agenzia Spaziale Italiana, Barbara Negri. “La partecipazione nazionale a questa missione di frontiera per la scienza prevede un team scientifico numeroso e di alto livello e il coinvolgimento di una delle maggiori industrie italiane che realizzano strumentazione scientifica per lo spazio. Tutto questo rafforza il posizionamento già raggiunto dall'Italia nel campo della Space Science”.
In Euclid sono coinvolti oltre duecento scienziati italiani, appartenenti all’INAF (principalmente gli Istituti IAPS, IASF di Bologna e Milano, e gli Osservatori Astronomici di Bologna, Brera, Padova, Roma, Torino e Trieste), all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e a numerose Università (in primo luogo l’Università di Bologna e poi Università di Ferrara, Roma La Sapienza, Università Roma 3, Università di Trieste, SISSA, CISAS).
"Come co-fondatore della missione, è un'enorme soddisfazione", dichiara Andrea Cimatti, docente al Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Bologna. "Questo risultato è stato possibile grazie all'eccellente lavoro della squadra italiana di Euclid.  È emozionante pensare che stiamo contribuendo a una missione che illuminerà la parte oscura dell'Universo".
“Il successo di questa review – aggiunge Luca Valenziano responsabile INAF delle attività Euclid Italia “dimostra l'impegno della comunità scientifica italiana in Euclid, in costante aumento: ora iniziamo la fase, complessa ma interessantissima, della produzione degli strumenti”.
Euclid studierà con un livello di accuratezza mai raggiunto prima l’Universo Oscuro, quello che noi oggi ancora non conosciamo, ovvero il 95 per cento circa del totale. Compito di Euclid sarà quello di realizzare una mappa super dettagliata della distribuzione e dell’evoluzione di materia ed energia oscura nell’Universo, i due ‘ingredienti’ che ancora non siamo riusciti ad identificare e di cui ci sfugge la natura. Per il suo ambizioso compito Euclid utilizzerà un telescopio di 1,2 m di diametro e due strumenti per mappare la distribuzione tridimensionale di ben due miliardi di galassie e della materia oscura che le circonda, andando a censire oltre un terzo dell’intero cielo.

La partecipazione dell’INFN in Euclid è recente, come uno dei  percorsi nuovi dell’Istituto attraverso cui cercare le risposte alle domande chiave dei prossimi decenni, quale appunto la natura dell’energia oscura. "L’INFN ha una lunga e importante tradizione nello studio delle interazioni fondamentali - spiega Laura Patrizii, responsabile per l’INFN del progetto - tradizione che, anche con la partecipazione alla missione Euclid, si apre alla cosmologia osservativa". L'INFN vi partecipa con le sezioni di Bologna e di Padova, che hanno attualmente responsabilità specifiche nell'elettronica dello strumento NISP, con la prospettiva di un più ampio coinvolgimento.
Euclid, proposta all’ESA nel 2007, è stata approvata nell’ottobre del 2011 come seconda missione di classe media nell’ambito del programma Cosmic Vision dell’Agenzia Spaziale Europea. La Società italiana Thales Alenia Space è stata scelta nel 2013 come prime contractor del veicolo spaziale. Da allora il progetto della missione è stato approfondito e accuratamente rivisto in ogni suo punto. Con quest’ultimo ‘via libera’ si apre la fase della realizzazione vera a propria del satellite e tutte le sue componenti per arrivare, secondo le attuali previsioni, al lancio della missione nel 2020 dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guyana francese.