Una nuova risorsa nelle mani della comunità di astronomi, astrofisici e fisici delle astroparticelle europei. È stato lanciato oggi il progetto ASTERICS (ASTronomy Esfri and Research Infrastructure CluSter). Finanziato con 15 milioni di euro, permetterà ai ricercatori del Vecchio Continente di analizzare e condividere dati e immagini provenienti dai numerosi osservatori e infrastrutture, come KM3NET, un rivelatore sottomarino per lo studio dei neutrini. Il progetto, guidato dal Netherlands Institute for Radio Astronomy ASTRON, è un consorzio di 22 partner, in cui l’Italia partecipa con l’INFN e l’Istituto nazionale di Astrifisica (INAF). “Continua e si arricchisce l’esperienza dell’INFN nelle tecniche di analisi, nei settori dell’innovazione tecnologica del calcolo parallelo e distribuito, e nella gestione delle infrastrutture”, afferma Cristiano Bozza, responsabile INFN del progetto . “L’INFN contribuisce, in particolare, alla gestione e analisi dei dati, per realizzare una efficiente condivisione delle informazioni tra le comunità degli astrofisici e dei fisici delle particelle”, conclude Bozza. Questo finanziamento aiuterà gli osservatori esistenti e la futura generazione di telescopi per neutrini, ottici e radio a lavorare insieme, in rete, per trovare soluzioni comuni alla grande sfida rappresentata dai Big Data. Grazie all’International Virtual Observatory Alliance, il progetto ASTERICS consentirà, inoltre, di aprire le porte degli osservatori europei, non solo agli scienziati di altri continenti, ma anche ai non addetti ai lavori. Cittadini comuni che si trasformano in scienziati, contribuendo all’analisi dell’enorme mole d’informazioni prodotte dagli esperimenti scientifici, per esempio al CERN con LHC, un fenomeno sempre più diffuso, e noto come citizen science.

Comunicato Stampa. È stato presentato oggi alla Sapienza Università di Roma, SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East), un progetto scientifico internazionale per la costruzione, ad Allan, nei pressi di Amman, in Giordania, di una infrastruttura di ricerca basata su una sorgente di luce di sincrotrone di terza generazione, la prima del Medio Oriente. La comunità di utenti, composta da oltre 300 scienziati della regione, si sta preparando per i primi studi nel nuovo laboratorio, che è in procinto di lanciare il suo programma di ricerca: SESAME inizierà, infatti, le sue attività nel 2016. Si tratta di un supermicroscopio per applicazioni in vari campi, che costituirà un centro internazionale di eccellenza per la ricerca e la tecnologia avanzata, in grado di attrarre scienziati provenienti da settori molto diversi: dall’archeologia alla biologia, dalla chimica alla fisica, alla medicina.
Il progetto SESAME ha avuto origine a metà degli anni ’90 del secolo scorso per promuovere non solo la ricerca di eccellenza, ma anche la cooperazione scientifica. Oggi, sotto l’egida dell’UNESCO e con il supporto della comunità mondiale, SESAME rappresenta un brillante esempio di impegno globale, che vede lavorare insieme stati che non si erano mai seduti allo stesso tavolo per un progetto scientifico: Autorità Nazionale Palestinese, Bahrain, Cipro, Egitto, Iran, Israele, Giordania, Pakistan e Turchia. Inoltre, vi collaborano Italia, Francia, Spagna, Brasile, Cina, Germania, Grecia, Giappone, Kuwait, Russia, Svezia, Svizzera, Stati Uniti e Gran Bretagna. L’Italia vi partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sapienza Università di Roma e Città della Scienza.

“SESAME ha l’ambizione di essere per il Medio Oriente quello che il CERN è stato per l’Europa, - sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’INFN - una macchina di eccellenza al servizio di molte discipline scientifiche, che frantumi le barriere politiche e aiuti i ricercatori a trovare una ragione per far crescere la conoscenza e la qualità della ricerca in un’area così complessa. “L’INFN è orgoglioso di poter contribuire alla costruzione dell’acceleratore, grazie ai finanziamenti concessi in modo lungimirante dal Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca (MIUR)”, conclude Ferroni.

“La Sapienza è orgogliosa di ospitare un evento che coniuga l'interesse per la ricerca scientifica d'eccellenza, con l'attenzione per il dialogo interculturale e la collaborazione fra scienziati e scienziate dell'intera regione”, commenta Vincenzo Nesi, preside della Facoltà di Scienze.

"Per l'Italia è motivo di particolare soddisfazione partecipare al progetto SESAME come osservatore, - commenta l'Ambasciatore Andrea Meloni, direttore generale del Ministero degli Affari Esteri e Cooperazione Internazionale (MAECI) - fornendo un contributo in risorse e persone. I nostri osservatori sono gli addetti scientifici delle Ambasciate del Cairo e di Tel Aviv ". "Il progetto è e deve rimanere un progetto scientifico e, se avrà successo come progetto scientifico, vorrà dire che sarà riuscito nella difficile impresa di far lavorare assieme persone che ora vivono in un'area di conflitto". "Il Ministero sostiene l'internazionalizzazione della ricerca italiana, e in questo la fisica gioca un grande ruolo perché i fisici italiani sono riconosciuti in tutto il mondo per la loro eccellenza e la loro tradizione", conclude Meloni.

SESAME sarà anche uno stimolo e un’occasione per l’industria locale e avrà un importante impatto sul territorio. Inoltre, è stato sviluppato un solido e intenso programma di formazione, che prevede scuole, meeting, borse di studio, e che ha già consentito di sviluppare le capacità scientifiche e tecniche necessarie alla costruzione e all’utilizzo della nuova macchina.

APPROFONDIMENTI

Come viene prodotta la luce di sincrotrone
Se elettroni, accelerati a una velocità prossima a quella della luce, circolano in un anello seguendo una traiettoria circolare, emettono radiazione elettromagnetica, chiamata luce di sincrotrone. La luce di sincrotrone, che copre un intervallo estesissimo di lunghezze d'onda, dall'infrarosso ai raggi X, è convogliata in diverse linee di luce (beamlines) che, selezionandone l'energia, permettono di realizzare esperimenti su materiali vari, da atomi isolati a organismi viventi, allo scopo di comprendere la struttura e la funzione dei componenti della materia.

A che cosa serve la luce di sincrotrone
Le linee di luce di SESAME permettono, per esempio, di studiare la struttura delle proteine a livello atomico, fornendo linee guida per lo sviluppo di nuovi farmaci: queste ricerche hanno portato a quattro premi Nobel dal 1997. Saranno utilizzate per lo sviluppo di applicazioni in scienze dei materiali e in scienze ambientali su scala micrometrica, come nella progettazione di nuovi materiali e nella produzione di catalizzatori dalle prestazioni migliori, che possono trovare impiego, per esempio, nell’industria petrolchimica. Inoltre, consentirà l'identificazione, in modo non invasivo, della composizione chimica di fossili e di preziosi dipinti. Una prospettiva promettente, poi, è quella dell'imaging in tempo reale delle cellule viventi.

La storia
L’importanza di un laboratorio internazionale con una sorgente di luce di sincrotrone in Medio Oriente è stata riconosciuta più di 25 anni fa da eminenti scienziati, come il premio Nobel pakistano Abdus Salam. Questa necessità è stata sottolineata anche dal CERN e dal MESC (Cooperazione Scientifica del Medio Oriente) guidato da Sergio Fubini. Gli sforzi del MESC per promuovere non solo la cooperazione regionale nel campo della scienza, ma anche la solidarietà e la pace, sono iniziati nel 1995 con l’organizzazione a Dahab (Egitto) di una riunione, durante la quale il ministro egiziano dell’Istruzione Superiore, Venice Gouda, ed Eliezer Rabinovici (MESC e Hebrew University, Israele) hanno preso una posizione ufficiale a sostegno della cooperazione arabo-israeliana.
Nel 1997, Herman Winick (SLAC National Accelerator Laboratory, USA) e Gustav-Adolf Voss (Deutsches Elektronen Synchrotron, Germania) ha suggerito la costruzione di una fonte di luce di sincrotrone in Medio Oriente, utilizzando componenti della struttura BESSY, che sarebbe stata presto dismessa a Berlino. Questa brillante proposta fu gettata sul fertile terreno di una progettualità perseguita nel corso di workshop organizzati in Italia (1997) e in Svezia (1998) dal MESC e da Tord Ekelof (MESC e Università di Uppsala, Svezia). Su richiesta di Sergio Fubini e Herwig Schopper (ex direttore generale del CERN), il governo tedesco ha quindi deciso di donare i componenti per il progetto SESAME, a condizione che lo smantellamento e il trasporto (finanziati poi dall’UNESCO) fossero a carico di SESAME. Il progetto è stato quindi portato a conoscenza di Federico Mayor, allora Direttore Generale dell’UNESCO, che ha convocato un incontro presso la sede dell’Organizzazione, a Parigi, nel giugno del 1999, con delegati del Medio Oriente e di altre regioni. L’esito dell’incontro è stato l’avvio del progetto e l'istituzione di un Consiglio Internazionale ad interim sotto la presidenza di Herwig Schopper. La Giordania è stata scelta per ospitare il centro, in competizione con altri cinque Paesi della regione. Lo stato giordano ha fornito il terreno, così come i fondi per la costruzione dell’edificio. Nel maggio 2002, il Consiglio Esecutivo dell’UNESCO ha approvato all’unanimità l’istituzione del centro sotto l’egida dell’UNESCO, che è anche l’istituzione depositaria degli statuti di SESAME. È stato in seguito costituito il Consiglio permanente, che ha ratificato lo statuto del centro ed eletto presidente e vicepresidenti. La cerimonia inaugurale si è svolta nel gennaio del 2003, e i lavori di costruzione sono iniziati nell’agosto successivo. Nel novembre 2008, il primo presidente del Consiglio (Herwig Schopper) si è dimesso e il suo posto è stato preso da Chris Llewellyn Smith (ex direttore generale CERN, Università di Oxford, Regno Unito).
Oggi SESAME è una realtà in grado non solo di favorire lo sviluppo scientifico ed economico del territorio ma anche di promuovere legami più stretti tra popoli con diverse tradizioni, sistemi politici e culture.

 Il sito di Sesame

Raggi cosmici ancora protagonisti della caccia all’inafferrabile materia oscura, che permea un quarto del cosmo. Un nuovo esperimento si prepara a lasciare la Terra, per estendere le misure già effettuate da Fermi-LAT (Large Area Telescope) e AMS (Alpha Magnetic Spectrometer). Si tratta di DAMPE (DArk Matter Particle Explorer), frutto di un accordo di collaborazione tra l’INFN, la Chinese Academy of Sciences (CAS) e l’Università di Ginevra. A lanciarlo in orbita, in autunno, sarà l’agenzia spaziale cinese, a bordo del vettore CZ-2D. A due anni dalla firma dell’accordo, il tracciatore al silicio di DAMPE è stato completato ed è arrivato a Pechino, dove verrà assemblato con il resto dell’apparato e preparato per il lancio.

“L’esperienza maturata in seno all’INFN nello sviluppo di rivelatori a microstrip di silicio in ambito spaziale è stata determinante per vincere questa sfida - spiega Giovanni Ambrosi, della sezione INFN di Perugia, coordinatore nazionale dell’esperimento -. Una sfida che ha visto, in meno di due anni, la progettazione, costruzione, qualifica spaziale e verifica con fasci di particelle di un tracciatore composto da 12 piani di rivelatori di silicio”.

DAMPE studierà i raggi cosmici nell’intervallo di energie dal GeV alle decine di TeV. Il tracciatore di silicio è una componente chiave dell’esperimento. Permetterà, infatti, di misurare con grande accuratezza la direzione di arrivo dei fotoni e, allo stesso tempo, di differenziare le specie nucleari che compongono i raggi cosmici e la loro traiettoria. Per garantire l’affidabilità delle scelte costruttive e verificare le prestazioni del rivelatore con i raggi cosmici, un modello di qualifica - del tutto analogo a quello che sarà impiegato in volo - sarà utilizzato nelle prossime settimane presso il CERN, nell’ambito di una campagna di test con fasci di elettroni, protoni e ioni, che si concluderà a giugno.

Il sito dell'esperimento

I rappresentanti dei principali laboratori e istituzioni scientifiche coinvolti nella ricerca sui neutrini, tra cui l’INFN, riuniti il 21 e 22 aprile al Fermilab di Chicago, in occasione del secondo meeting internazionale di APPEC (AstroParticle Physics European Consortium) sui neutrini, hanno ribadito il loro fermo convincimento sulla priorità dello studio di queste elusive particelle nell’ambito della ricerca in fisica fondamentale. Dai lavori del meeting è emersa, inoltre, la necessità della realizzazione di un’infrastruttura globale per lo studio dei neutrini, mettendo in rete le realtà esistenti.

“Il neutrino e il bosone di Higgs sono finora le sole particelle elementari le cui proprietà fondamentali sono ancora largamente sconosciute”, ha dichiarato il premio Nobel Carlo Rubbia a margine dei lavori del convegno. Secondo gli studiosi di APPEC, la complessità delle questioni relative alla natura del neutrino, come la possibile esistenza di un quarto tipo di neutrino, detto sterile, e al suo impatto sulla comprensione dell’universo, - questioni che rappresentano anche una costante fonte d’innovazione, ad esempio, nella tecnologia degli acceleratori e dei rivelatori - richiedono la messa in campo di programmi e progetti coerenti.

In quest’ottica, APPEC giudica apprezzabili i passi avanti compiuti verso la realizzazione dell’esperimento Hyper-Kamiokande. Un esperimento basato su rivelatori che sfruttano il cosiddetto effetto Cerenkov, e che vede la collaborazione tra fisici delle particelle e dei raggi cosmici. Per fare il punto sui progressi compiuti in questa direzione, gli esperti di APPEC si sono, infine, dati appuntamento in Giappone, nei primi mesi del 2016, per il terzo meeting sui neutrini.(d.p)

Vai al sito di APPEC

Il Consiglio di Amministrazione dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha deliberato la nomina a Direttore Generale di Anna Sirica, finora a capo della Direzione Affari Amministrativi dell’INFN. “Molti auguri ad Anna, - commenta Fernando Ferroni, presidente dell’INFN - con qualche rammarico per la necessità di sostituirla nel lavoro che svolgeva con efficienza e competenza nell’INFN, ma anche con la soddisfazione di aver contribuito alla sua crescita professionale e con la consapevolezza che lo scambio di esperienze all’interno del sistema ricerca è benefico per tutti”, conclude Ferroni. Sirica, laurea in Economia e Commercio all’Università Federico II di Napoli nel 1995, e Master in Economia Pubblica alla Sapienza di Roma nel luglio 2004, ha ricoperto nel corso della sua carriera numerosi incarichi di responsabilità nella Pubblica Amministrazione, maturando un’importante esperienza. Negli ultimi anni, prima di arrivare all’INFN, è stata dirigente ai servizi di Ragioneria e di Bilancio del Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (CRA) e in seguito ha lavorato nell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dove è stata segretario generale della Segreteria Tecnica di Presidenza e dirigente all’Ufficio Bilancio e Programmazione Finanziaria.

L’esperimento DarkSide che si trova ai Laboratorio Nazionali del Gran Sasso ha annunciato l’avvio della campagna di presa dati con lo speciale Argon radiopuro, estratto dal sottosuolo del Colorado e purificato al Fermilab. Proprio l’impiego di questo particolare gas è il tratto tecnologico distintivo di questo esperimento realizzato per cercare particelle di materia oscura, costituito da un rivelatore a cilindro riempito di 150 kg di argon liquido e tappezzato di fotomoltiplicatori.

Questo cuore tecnologico è caratterizzato dall’eccezionale radiopurezza dell’Argon utilizzato, proveniente da giacimenti sotterranei che, grazie allo strato di terreno sovrastante, garantiscono una protezione naturale dal bombardamento dei raggi cosmici che subiscono i gas in atmosfera. “La separazione dell’Argon da flussi sotterranei di gas estratti per scopi industriali di varia natura – spiega Gioacchino Ranucci, della sezione INFN di Milano, uno dei due coordinatori del progetto – ci mette a disposizione un’arma “segreta” dalle prestazioni assolutamente uniche per lo sviluppo ai Laboratori del Gran Sasso di un programma di ricerche di ampio respiro e assolutamente competitivo.”

“Il riempimento dell’apparato con un materiale così puro rappresenta una radicale innovazione, abbattendo il fondo radioattivo sperimentale di oltre due ordini di grandezza. Si aprono pertanto prospettive completamente nuove per lo sviluppo di rivelatori di grande massa, che possano arrivare ad una completa esplorazione della materia oscura” commenta Giuliana Fiorillo, dell’Università di Napoli e responsabile italiana di Darkside.

Le tecniche e metodologie estrattive e di purificazione messe a punto per la produzione dei 150 kg di Argon con cui è stato appena riempito DarkSide-50 costituiscono un autentico salto tecnologico che ha visto la collaborazione di gruppi del Fermilab, di Princeton e dei LNGS.

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