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Review paper: Measurements of Galactic Cosmic RaysReview paper:

I made a review on the “Direct Measurements of Galactic Cosmic Rays”. My review is focused is on the recent progress in the measurements of cosmic rays in space in the 3rd millennium. How it is started? How it’s going? So little time, so much to do.

How it started. . . how it’s going. A timeline of the accomplished, ongoing, and planned experiments of direct CR detection in space (yellow) or on stratospheric balloons (red) in the present millennium. Courtesy of Alberto Oliva.

This paper is a write-up of the invited review talk I gave at ECRS2022, the 27th European Cosmic Ray Symposium, 25-29 July 2022 – Nijmegen, the Netherlands.

The PDF of the paper can be download from here: arXiv:2301.10255.
The slides of the talk can be downloaded from here.

Title: Direct Measurements of Galactic Cosmic Rays.
Abstract: This paper reviews recent progress in the field of direct measurements of Galactic cosmic rays. High-statistic measurements of cosmic ray energy spectra, chemical and isotopic composition, and the rare antimatter components have been made using large particle physics experiments operating in space. The recent results are discussed in relation to our understanding of the origin of cosmic rays, the open questions, and the challenges for future experiments of direct detection.

Apericerca 2020: Vita nello spazio e particelle… quello che non ammazza ingrassa

Continuano gli aperitivi scientifici di Apericerca dell’Università di Perugia. Venerdì 25 settembre alle ore 17:30 presso la Biblioteca Comunale di Terni, si terrà l’ultimo dei 29 appuntamenti di Apericerca Estate 2020. L’aperitivo sarà sul tema “Vita nello spazio e particelle….quello che non ammazza ingrassa”.

Nadia Balucani e Bruna Bertucci

L’aperitivo scientifico sarà tenuto dalla professoressa Nadia Balucani del Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie, e dalla professoressa Bruna Bertucci del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia. L’iniziativa è promossa dall’Università degli Studi di Perugia in collaborazione con Psiquadro e con il patrocinio del Comune di Terni.

Apericerca è una serie di 43 appuntamenti in compagnia dei ricercatori 
dell’Università degli Studi di Perugia. Gli incontri si svolgono in 9 città dell’Umbria dal 7 Novembre 2019 fino al 17 Dicembre 2020. La partecipazione a tutti appuntamenti è libera e gratuita. Prenotazione obbligatoria onlinesino ad esaurimento posti…ai primi 50 l’aperitivo è offerto. Il calendario e tutti i dettagli sono consultabili sulla pagina web di Apericerca.


SIF-2020: Il portale HVO per monitorare radiazione cosmica e attività solare

Il 106° Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica si è tenuto per via telematica dal 14 al 18 settembre 2020, con la sfida di organizzare un Congresso che mantenesse il più possibile le sue caratteristiche scientifiche, nel filo della tradizione, e introducendo degli elementi di novità sfruttando gli strumenti informatici. Riportiamo qui il video della comunicazione di David Pelosi, studente dell’Università degli Studi di Perugia, per il progetto realizzato nell’ambito di CRISP che ha visto lo sviluppo di un portale online per il monitoraggio della radiazione cosmica e dell’attività solare.

D. Pelosi, “Sviluppo di un portale online per il monitoraggio della radiazione cosmica e dell’attività solare”

Primo Congresso della Space Weather Italian Community (SWICo)

Dal 12 al 13 febbraio 2020 si terrà il “Primo Congresso della Space Weather Italian Community (SWICo)” presso la sede dell’ASI a Roma (https://swico2020.roma2.infn.it/). Il Congresso tratterà dello Space Weather sia negli aspetti scientifici che in quelli applicativi e organizzativi. Durante il convegno si terrà anche l’Assemblea Nazionale SWICo. Il convegno è aperto anche a ricercatori e tecnologi non aderenti a SWICo e sono incoraggiati la presenza e il contributo di studenti e dottorandi

Il Gruppo Nazionale SWICo vede la partecipazione di docenti, ricercatori e tecnologi delle Università e degli Enti di Ricerca e rappresentanti di industrie italiane. Obiettivo primario di SWICO è la valorizzazione delle competenze italiane nel campo della Meteorologia Spaziale, disciplina che, a partire dallo studio della fisica di base del sistema Sole-Terra, si occupa di studiare e prevedere le perturbazioni spaziali originate dal Sole ed i loro effetti sui sistemi tecnologici nello spazio ed a terra e sugli organismi viventi, trasferendo quindi le conoscenze scientifiche di base ad un ambito più propriamente tecnologico e sociale di pubblica utilità.
Tempeste spaziali di forte intensità possono infatti mettere a rischio le attività spaziali ed i voli aerei in rotte polari, perturbare le comunicazioni radio, rendere imprecisa la localizzazione GNSS e provocare interruzioni dell’energia elettrica: una complessa varietà di fenomeni determinata dalle condizioni meteorologiche dello spazio (space weather).
Attualmente tutte le grandi organizzazioni scientifiche internazionali, come ad esempio il COSPAR (Committee on Space Research) e la WMO (World Meteorological Organisation), e le  agenzie spaziali come NASA (USA), ESA (EU), CNSA (PRC), JAXA (JP), DLR (D), e quella italiana (ASI) considerano lo studio e l’osservazione dello space weather  un  aspetto chiave per  le attività spaziali e per le possibili ricadute sulla società, contribuendo a programmi internazionali di Space Situational Awareness. In tale contesto il Gruppo Nazionale italiano metterà a disposizione le proprie competenze di concerto con le istituzioni di appartenenza e con le realtà industriali, sfruttando anche le strumentazioni e infrastrutture osservative già operanti in Italia. Il Congresso intende essere un momento di incontro e confronto dell’intera comunità italiana impegnata nelle discipline in questione. E’ pertanto aperto anche a ricercatori e tecnologi non aderenti a SWICo. E’ inoltre particolarmente incoraggiata la partecipazione attiva di studenti e dottorandi.”

PHP2020 – Physics Highlights Perugia 2020

L’ultimo martedì di ogni mese in Aula F alle 13.30 alcuni dei giovani scienziati più promettenti che lavorano nelle strutture di area fisica (Dipartimento di Fisica e Geologia, INFN, CNR) presenteranno la propria attività di ricerca. Alla fine di ogni presentazione verrà proposto un questionario per valutare il gradimento della presentazione e premiare alla fine dell’anno il miglior seminario. All’inizio di ogni seminario verrà offerto un piccolo coffee-break. Di seguito l’abstract breve del mio intervento, previsto il 27 ottobre 2020.

Raggi cosmici e antimateria: teoria e modelli — Gli ultimi anni hanno visto grandi progressi nello studio delle particelle di origine cosmica. In questo seminario presenterò i recenti sviluppi teorici nella fisica dei raggi cosmici carichi, galattici e solari, con particolare attenzione alle componenti di antimateria.

XSCRC-2019 Workshop: Cross sections for Cosmic Rays @ CERN

Cosmic-ray (CR) physics in the GeV-TeV range has entered a precision era with recent data from space-based experiments. However, the poor knowledge of nuclear reactions (production of antimatter and secondary nuclei) limits the information that can be extracted from these data (source properties, transport in the Galaxy, indirect searches for dark matter).

The first edition of this workshop was held in 2017 (XSCRC17, see indico pages here). Its goal, bringing together different communities (CR theorists, CR experimentalists, nuclear and particle physicists), was to review theoretical motivations for CR studies, new CR data, and how the modelling of CRs crucially depends on nuclear reactions. The workshop was also strongly aimed at presenting current efforts and discussing forthcoming perspectives for particle/nuclear measurement campaigns.

This second edition will review the advances made in the last two years, and highlight some results obtained thanks to collaborations started during the first edition. We also hope that this edition will further strengthen these emergent synergies, taking advantage of the complementarity and know-how in different communities: the challenges that pose the interpretation of high-precision CR data can only be undertaken with a collective and coordinated effort. Here is the Indico page of the workhop.

In the figure: a few slides from my presentation at the XSCRC workshop.

Workhop: Light Anti-Nuclei as a Probe for New Physics (LAN2019)

In recent years, increased efforts were spent towards the detection of antimatter in space, such as positrons and antiprotons in Galactic cosmic rays. This workshop focuses on the next milestone in cosmic-ray physics, that is the detection of antideuteron or antihelium nuclei by the present or next generation of space instruments: a challenging but promising avenue in the search for new physics. The goal of this workshop is to bring together scientists from different fields, from astroparticle to nuclear physics, to discuss about the experimental challenges and the theoretical implications of the detection of antinuclei in Galactic cosmic radiation.

CNRS thematic school of Astroparticle Physics

A CNRS thematic school of Astroparticle Physics entitled “Physics and Astrophysics of Cosmic Rays”, will be held Saint Michel l’Observatoire, France, November 25-30 2019.

It will present an observational and theoretical overview of the physics and astrophysics of cosmic rays, with hands-on training sessions on Cherenkov Telescope Array (CTA) data analysis as well as on CR propagation codes. Particular attention will be given to taking into account statistical and systematic errors in both measures and theoretical models.

It will enable current and future actors in the field to understand the various transverse aspects, such as the very great importance of multi-messenger and multi-wavelength observations for understanding the key physical mechanisms in acceleration and transport.

Opening up to a broader scientific community, this school aims at bringing together specialists on these topics with the aim of training the next generation of young researchers, in addition to transfer/share skills.

More informations at the following URL: http://www.cpt.univ-mrs.fr/~cosmo/WEB_EAP_19/index.php

36th International Cosmic Ray Conference ICRC-2019 @ Madison, WI, USA

The 36th International Cosmic Ray Conference, or ICRC 2019, is a physics conference organized biennially by the Commission on Astroparticle Physics (C4) of the International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) since 1947, where physicists from the world present the results of their research in Astroparticle Physics.

The meeting covers cosmic-ray physics, neutrino physics, gamma-ray astronomy, dark matter, particle astrophysics, and detector techniques in these fields.

The ICRC-2019 conference venue in Madison, WI, USA

This collection of the proceedings, in the intention of the editors, will provide a detailed state-of-the-art account of the status of the Astroparticle Physics topics discussed at the conference. We thank all the participants and contributors who made this possible.

The 36th conference, ICRC-2019, what held in Madison, Wisconsin, USA from July 24th to August 1st. At the ICRC 2019 open ceremony a public lecture was delivered by Prof. Alan Watson, from the University of Leeds. The conference proceedings are published in Proceedings of Science (PoS), the open access online journal organized by SISSA.

At ICRC-2019 I presented various contributions:

  • New results in solar modulation modeling in light of recent cosmic-ray data from space [arXiv:1908.01599]
  • Time lag in cosmic-ray modulation and global properties of the Solar Cycle [arXiv:1908.01598]
  • Precision Measurement of the Monthly Proton and Helium Fluxes in Cosmic Rays with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
The ICRC-2019 conference venue at the historic Memorial Union, on the banks of Lake Mendota in Madison, WI.