Square Kilometer Array Uno strumento di nuova generazione per la Radio Astronomia Luigina Feretti Istituto di Radioastronomia CNR Incontro INAF – Bologna 7 Gennaio 2004

Very Large Array (USA) Westerbork Synthesis Radio Telescope (Holland) Australia Telescope Compact Array Interferometri Giant Metre Radio Telescope (India)

VLBAVLBA VLBI spaziale VLBI

Strumento di nuova generazione alle lunghezze donda 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 metri 2 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 ~

Continuum sensitivity > 1 mJy AGN Dominated

Spectral line sensitivity

Scopi scientifici di SKA Leggi della fisica attraverso studi di pulsars (circa 10 4 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 m KARST 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 unarea 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 Inizio costruzione Fine costruzione

Finanziamenti Fase di sviluppo fino al 2006 ~ 50 M-$ finora (Australia, Canada, Cina, India, Olanda, USA) + FP6 : Fondi UE (ITALIA) Fase di prototipo ( ) TBD Fase di costruzione (2010 -) 1/3 Europa (Accordi intergovernativi? EU?) 1/3 USA 1/3 Canada, Australia, Sud Africa, Cina, India, Giappone,…… Costi $ / metro 2 TOTALE $

Contributo italiano a SKA LIstituto di Radioastronomia partecipa al progetto SKA sotto 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. Feretti Chair WG IGM R. Ambrosini WG RFI meas International Science Advisory Committee Working Groups International SKA Steering Committee Site Evaluation And Selection Committee WG Montebugnoli et al. Nanni et al. R. Schilizzi

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