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.
My new paper is out. It’s entitled “Temporal evolution and rigidity dependence of the solar modulation lag of Galactic cosmic rays”. It’s about the connection between the 11-year solar activity and the Galactic cosmic-rays reaching Earth.
Schematic view of the Heliospheric modulation of Galactic cosmic rays.
✪ In this paper, we use data collected over 5 solar cycles, 1965 to 2020 to investigate the association between solar activity and cosmic rays in the heliosphere. The variation of the cosmic ray intensity is known to be well correlated with the monthly number of sunspot number. The latter is a good proxy for the Sun’s magnetic activity. However, there is a time lag of few months between sunspots and cosmic ray fluxes. Moreover, the lag is cycle dependent. ✪ We found that the lag is subjected itself to a quasi-periodical modulation. Here is the reconstruction of the lag using neutron monitor data from Rome (IT) and data from the ACE spacecraft. The time-series can be fit with a sinusoidal function of period T~ 22 years. ✪ So, there is a quasi-periodic change of the lag, clearly connected with the Sun’s magnetic activity and its effect in space. But we also found that its mean value (i.e.g the cycle-averaged lag) depends on the energy of the cosmic rays. Higher is their energy, and lower is the lag. ✪ These results can be interpreted in terms of transport of high-energy particles through heliospheric turbulence. The 22-yrs periodicity of the lag arises from charge-sign dependent drift. It’s dependence on particle energy, from Kolmogorov-type diffusion of cosmic rays. ✪ An important aspect, to interpret our results, is to consider the latitudinal profile of the solar wind. A radially symmetric wind cannot work. A latitudinal profile 𝑽(𝜽) for the solar wind speed explains well the observed periodicity in the modulation lag. Such a profile is also based on the data from the Ulysses spacecraft. ✪ If our interpretation is correct, the observed effect is charge-sign dependent. If we could measure the time-lag using cosmic antiprotons instead of protons, we should have a somehow opposite behavior. This prediction can be resolutely tested by the AMS-02 experiment. ✪ Finally, we also provide a simple formula to describe the temporal & energy dependence of the lag over the solar cycle. It can be used as an effective input for our effective & predictive model of solar modulation, but this will be done in a next paper.
Per l’edizione 2022 di Sharper – La notte europea dei ricercatori, vi sono varie attività proposte dal Dipartimento di Fisica e Geologia. In particolare, verrà allestito uno stand attrezzato con una camera a nebbia per la visualizzazione del passaggio di particelle, i raggi cosmici. Lo stand è completato da pannelli informativi, ricercatori e studenti di fisicità che spiegheranno i raggi cosmici e le attività nello spazio di UniPG per studiarli.
Si avvisa che il corso di insegnamento “Fisica dello Spazio” per la Laurea in Fisica presso il Dipartimento di Fisica e Geologia, avrà inizio a partire da Martedì 4 Ottobre 2022 alle ore 9:00. Il corso si svolgerà in Aula E con il seguente orario provvisorio: Martedì e Giovedì 9 – 11. Gli studenti interessati a seguire il corso sono pregati di contattare il docente.
Si avvisa che il corso di insegnamento “Cosmologia & Astroparticelle” per la Laurea in Fisica presso il Dipartimento di Fisica e Geologia, avrà inizio a partire da Lunedì 3 Ottobre 2022 alle ore 15:00. Il corso si svolgerà in Aula D con il seguente orario provvisorio: Lunedì e Martedì dalle 15:00 alle 17:00. Gli studenti interessati a seguire il corso sono pregati di contattare il docente.
Un aperitivo scientifico con Maura Graziani e Nicola Tomassetti del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia.
Apericerca settembre 2022 è un ciclo di incontri che si svolgeranno tutti i giovedì dal 3 settembre al 29 settembre 2022 in avvicinamento all’evento SHARPER – Notte Europea dei Ricercatori del 30 settembre.
L’iniziativa è promossa dall’Università degli Studi di Perugia in collaborazione con Psiquadro e con il patrocinio del Comune di Perugia e il supporto tecnico di Magazzini Creativi, Osteria Sud e Pop Up
Tutte le informazioni su www.apericerca.it
Nel 1912 il fisico austriaco Victor Hess fece una scoperta fondamentale che aprì una nuova finestra sull’osservazione dell’universo: i raggi cosmici. I raggi cosmici sono particelle di alta energia provenienti dallo spazio profondo che bombardano continuamente il nostro pianeta. Si tratta di una pioggia invisibile di particelle che rappresenta l’unico contatto materiale tra noi e l’Universo. Dopo oltre un secolo di misure, scoperte e teorie, la studio di queste ‘astroparticelle’ è diventato un campo di ricerca molto attivo e fortemente interdisciplinare. Le proprietà dei raggi cosmici vengono oggi misurate con grande precisione grazie ad esperimenti nello spazio operanti a bordo di satelliti, di sonde spaziali, o della Stazione Spaziale Internazionale. I raggi cosmici presentano inoltre profonde connessioni con altri problemi aperti dell’astrofisica, quali l’origine dell’antimateria nell’Universo o della natura della materia oscura.
Maura Graziani è fisica astro/particellare e ricercatrice presso Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia. La sua attività di ricerca è da sempre incentrata sullo studio sperimentale della radiazione cosmica con l’esperimento AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), un rivelatore per Raggi Cosmici installato sulla Stazione Spaziale Internazionale nel Maggio 2011. In particolare si occupa dello studio di elettroni e positroni cosmici concentrandosi sulla ricerca indiretta di materia oscura e sulla modulazione solare dei cosmici al fine di contribuire allo studio dello Space Weather.
Nicola Tomassetti è fisico astro/particellare e professore associato al Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia, dove insegna ‘Fisica dello Spazio’ e ‘Cosmologia & Astroparticelle’ per i corsi di Laurea in Fisica. La sua attività di ricerca si svolge all’intersezione tra la fisica delle particelle elementari, l’astrofisica e la cosmologia. Si interessa in particolare dello studio dei raggi cosmici, dei fenomeni solari e spaziali, dell’origine dell’antimateria e della ricerca di materia oscura nello spazio.
Si avvisa che il corso di insegnamento “Introduction to Space Physics” per il Dottorato di Ricerca in Physics– XXXVII Ciclo presso il Dipartimento di Fisica e Geologia, avrà inizio a partire da Lunedì 9 Maggio 2022. Il corso si svolgerà in modalità mista, ma preferibilmente in presenza, osservando il seguente orario:
Lunedì 9 Maggio 2022, ore 14:30 – 16:30 in Aula E – Edificio di Fisica & Online via MS-Teams
Martedì 10 Maggio 2022, ore 11:00 – 13:00 in Aula E – Edificio di Fisica & Online via MS-Team
Lunedì 16 Maggio 2022, ore 14:30 – 16:30 in Aula D – Edificio di Fisica & Online via MS-Teams
Martedì 17 Maggio 2022, ore 11:00 – 13:00 in aula D– Edificio di Fisica & Online via MS-Teams
Uno! L’aurora boreale! Che spettacolo!
Il programma sintetico del corso è illustrato nel seguito. Il materiale didattico verrà reso disponibile agli studenti e alle studentesse alla conclusione del corso.
Introduction to Space Physics [1.5 CFU]
Space is a large natural laboratory offering a wealth of phenomena in plasma and particle physics. This course begins with an introduction to basic concepts of plasma physics such as single-particle motion, orbit theory, adiabatic invariants, Debye screening, and plasma parameter, plasma frequency, waves, continuity equation, Vlasov equation. These concepts are then incorporated into the analysis of complex heliophysics phenomena including the Sun variability and the solar cycle, the solar wind and the heliosphere, the interplanetary magnetic field, the Earth’s magnetosphere, and finally the interaction between these entities in solar-terrestrial relationships. Special attention is paid to the physics processes of energetic particles or cosmic rays in the heliosphere or in the geomagnetic field. The course concludes with considerations on space weather, missions, measurements, and methods.
Le lezioni del corso di insegnamento Fisica – Mod2 per la Laurea in Geologia inizieranno mercoledì 23 Febbraio 2022. Le lezioni si terranno in modalità mista: in presenza presso l’aula Gregori nella sede di Geologia di via Faina, e online nel canale dedicato di MS-Teams, con il seguente orario:
Il programma del corso e altre informazioni sono disponibili alla pagina Fisica-2 per Geologia. Il materiale didattico quale lavagne, slides, libri o dispense verrà reso disponibile in Unistudium e al seguente link.
Buon anno a tutti, colgo l’occasione per invitarvi al primo seminario CRISP del 2022, organizzato nell’ambito del corso di insegnamento Fisica dello Spazio. Il seminario, aperto a tutti gli studenti e le studentesse dei corsi di laurea in Fisica e in Geologia, si svolgerà Giovedì 13 Gennaio 2022 alle 14:30. Sarà trasmesso in modalità online sulla piattaforma MS-Teams e nel canale del corso Fisica dello Spazio.
Oggi 16 dicembre 2021 si è celebrata la prima Giornata Nazionale dello Spazio. La giornata è stata istituita con Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri del 14 ottobre 2021 per celebrare il lancio del primo satellite italiano, il San Marco 1, avvenuto il 15 dicembre del 1964, che permise all’Italia di rientrare tra i primi Paesi al mondo a superare l’atmosfera terrestre. La giornata dello spazio sarà celebrata ogni anno. In occasione della prima giornata sono state chiamate ad attivarsi tutte le realtà nazionali, nell’ambito delle diverse competenze, nell’organizzazione di iniziative di comunicazione e sensibilizzazione sul settore spaziale. Per l’occasione, proponiamo il video “Space Research at University of Perugia, Italy” che illustra le attività condotte presso l’ateneo perugino nel campo della ricerca spaziale.
La giornata vedrà lo svolgersi di varie iniziative dedicate promosse da amministrazioni pubbliche, enti di ricerca, università, musei e aziende, aperte al pubblico, per sensibilizzarlo sull’importanza del settore. Il programma delle varie iniziative è consultabile all’indirizzo www.giornatadellospazio.it.
Il 16 Dicembre 2021 è la prima Giornata Nazionale dello Spazio, istituita con ‘obiettivo di sensibilizzare i cittadini italiani alle attività spaziali. Per celebrarla, l’Università degli Studi di Perugia ha realizzato un breve video contenente i disegni del concorso Disegniamo l’Universo. Ringraziamo Youssef (classe 5a, scuola primaria di Tuoro sul Trasimeno) per il disegno “Montagne luminose”, Alice (classe 4a, scuola primaria di Umbertide – Niccone) per “Cane e Gatto nello Spazio”, e Pamela (5a, Umbertide – Niccone) per “Una nuova scoperta”.
L’inaugurazione della Giornata Nazionale dello Spaziosi svolgerà presso l’Agenzia Spaziale Italiana. Le varie attività sono consultabili al seguente link: www.giornatadellospazio.com
Torna anche quest’anno l’International Cosmic Day (ICD), la giornata dedicata ai raggi cosmici. ICD è un’iniziativa di respiro internazionale sulle misure di raggi cosmici rivolta alle scuole secondarie superiori. L’appuntamento con ICD sarà Mercoledì 10 novembre 2021. In tutta Italia, più di 4500 studentesse e studenti delle scuole secondarie di II grado parteciperanno a eventi in presenza e online coordinati dai dipartimenti di Fisica, dai laboratori e dalle sezioni INFN aderenti all’iniziativa. Quest’anno, in occasione dell’iniziativa, coordinata a livello internazionale dal centro di ricerca tedesco DESY, la rete Outreach Cosmic Ray Activity (OCRA) propone un grande evento online trasmesso dalla Sezione di Lecce, in diretta dalle 9.30 alle 13 sul canale YouTube INFN Edu Physics. Il Dipartimento di Fisica e Geologia di Perugia parteciperà assieme alla sezione INFN, con gli studenti del Liceo Scientifico E. Majorana di Orvieto (TR).
Le scuole partecipanti all’International Cosmic Day 2021
Le lezioni di Fisica dello Spazio per la Laurea in Fisica inizieranno Martedì 5 Ottobre 2021 alle 9:15, in Aula E con una lezione introduttiva di presentazione del corso. Per le lezioni successive, l’orario proposto momento è il seguente: – Martedì 9- 11 in Aula E Edificio di Fisica & Online nel canale MS-Teams – Venerdì 15 – 17 in Aula E Edificio di Fisica & Online nel canale MS-Team Gli studenti interessati a seguire il corso ma con problemi di orario o di sovrapposizione con altri corsi sono pregati di contattarmi al più presto .
Le lezioni di Cosmologia e Astroparticelle per la Laurea Magistrale in Fisica inizieranno Lunedì 4 Ottobre 2021 alle 15:00, in Aula D con una lezione introduttiva di presentazione del corso. L’orario provvisorio delle lezioni è il seguente: – Lunedì 15 – 17 in Aula D Edificio di Fisica & Online via MS-Teams – Martedì 15 – 17 in Aula D Edificio di Fisica & Online via MS-Teams
Stand attrezzato con una camera a nebbia operata da un ricercatore di fisica per la visualizzazione del passaggio di particelle, i raggi cosmici. Lo stand è completato da un pannello informativo che spiega cosa sono i raggi cosmici e le attività nello spazio di UniPG per studiarli.
Tutte le persone maggiori di 12 anni potranno accedere all’evento solo se munite di GREEN PASS e documento di identità. Raccomandiamo gli interessati di arrivare con 15 minuti di anticipo per le necessarie operazioni di accoglienza. Posti limitati
I vincitori del contest “Disegniamo l’Universo” verranno annunciati Giovedì 13 Maggio 2021 alle 11:00 nel corso di un evento online in collegamento con le scuole dell’Umbria. L’evento sarà condotto da Massimiliano Trevisan in collaborazione con PsiQuadro – La Scienza intorno. Prenderanno parte all’evento gli organizzatori dell’iniziativa, i membri della giuria di selezione e le classi degli alunni partecipanti.
L’evento potrà essere seguito in diretta via Youtube nel canale CRISP-UniPG o direttamente nel video incapsulato qui sopra. Ci trovate anche in Facebook. Vi aspettiamo numerosi!
Si è concluso il concorso “Disegniamo l’Universo” rivolto agli studenti delle scuole Primarie della Regione Umbria ed organizzato dal Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia con il patrocinio dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
Vi hanno partecipato oltre 100 classi di 38 scuole distribuite su tutto il territorio dell’Umbria, per un totale di 1613 disegni pervenuti.
Gli elaborati vincitori verranno presentati nella cerimonia di premiazione che avverrà giovedì 13 maggio 2021, a partire dalle ore 11, su piattaforma online con cui potranno collegarsi e comunicare tutte le classi partecipanti al concorso. Genitori e amici potranno seguire in diretta la cerimonia collegandosi al sito https://crisp.unipg.it.
Lo scopo dell’iniziativa, partita nell’autunno 2020, era di stimolare l’immaginazione scientifica dei bambini e la loro capacità di meravigliarsi di fronte ai diversi aspetti dell’Universo, dalle stelle ai pianeti fino all’esplorazione spaziale. I bambini sono stati invitati a immaginare l’Universo a partire dal nostro cielo e raccontarlo nei loro disegni, sotto la guida e lo stimolo dei loro insegnanti.
Una giuria eterogenea composta dagli ideatori del concorso, Nicola Tomassetti e Bruna Bertucci, i ricercatori dell’ASI Valerio Vagelli e Angelo Zinzi, esponenti del mondo della comunicazione scientifica, Elisa Nichelli e Agnese Sonato, presieduta Luciano Tittarelli dell’Accademia delle Belle Arti di Perugia, ha selezionato. con non poca difficoltà, il disegno vincitore del concorso, a cui andrà un modellino della Stazione Spaziale Internazionale. Libri illustrati relativi ai temi dell’astronomia o dell’esplorazione spaziale saranno invece destinati ad altri dodici elaborati giudicati particolarmente meritevoli.
“Quando abbiamo lanciato l’iniziativa, in un periodo complesso come quello segnato dalla pandemia, non sapevamo proprio che tipo di risposta aspettarci dalle scuole ed invece con nostro grande piacere le adesioni sono state molte ed entusiastiche, dato il successo dell’iniziativa possiamo già anticipare che il concorso diventerà un appuntamento fisso anche per i prossimi anni con l’aggiunta di un laboratorio dal vivo in occasione della notte dei ricercatori” dice il Dott. Nicola Tomassetti, ricercatore del Dipartimento di Fisica e Geologia.
Il concorso è stato di fatto un’occasione per avvicinare ai più piccoli, in maniera informale e giocosa, i temi della ricerca spaziale a cui l’Ateneo Perugino è particolarmente attento.
“lo studio del cielo con telescopi terrestri e spaziali, la fisica delle particelle nello spazio, la geologia planetaria – sottolinea la Prof.ssa Bruna Bertucci – sono ambiti di ricerca che vengono sviluppati da sempre nel nostro dipartimento: invitare i più piccoli a meravigliarsi con noi per le bellezze dell’Universo è condividere con loro le nostre passioni e avvicinarli nel gioco a tematiche scientifiche”.
vincitori del contest “Disegniamo l’Universo” saranno annunciati Giovedì 13 Maggio 2021 alle 11:00 nel corso di un evento online in collegamento con le scuole dell’Umbria. L’evento sarà condotto da Massimiliano Trevisan in collaborazione con l’associazione PsiQuadro – La Scienza intorno. Prenderanno parte all’evento gli organizzatori dell’iniziativa, i membri della giuria di selezione e le classi degli alunni partecipanti.
L’evento potrà essere seguito in diretta nella pagina dedicata oppure nel canale YouTube CRISP-UniPG. Le classi che hanno aderito all’iniziativa potranno collegarsi via Zoom contattando gli organizzatori. Vi aspettiamo numerosi!
Giovedì 15 Aprile 2021 è andata in onda la puntata di Speciale Università di TEF Channel, programma a cura di Cristina Castellano, avente come tema La radiazione nello spazio. Ospiti in studio Emanuele Fiandrini e Nicola Tomassetti, ricercatori del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia. Nella puntata, sono state ha presentato le ricerche condotte in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana nell’ambito degli studi di radiazione. La registrazione della puntata resa disponibile sui canali web di TEF.
Si segnala che il volume contenente proceedings dell’International Cosmic Day ICD-2020 è stato pubblicato dal DESY ed è disponibile per il download al link: ICD Booklet
Il booklet contiene i contributi di tutti gli istituti scolastici partecipanti alla scorsa edizione del Cosmic Day, tenutasi il 4 Novembre 2020, ed in particolare il contributo dell’Università di Perugia de della Sezione locale dell’INFN. All’evento ICD hanno partecipato il Liceo Scientifico Alessi di Perugia ed il Liceo Scientifico Majorana di Orvieto.
Per l’iniziativa “Disegniamo l’Universo” abbiamo ricevuto disegni provenienti da fuori regione, che presentiamo nel seguito per la categoria “Fuori concorso”.
Classe V – Lavoro collettivo
Ringraziamo Caterina da Ginevra, Giulia, Francesco e Gioele che ci scrivono dalle Marche, Ema e Luce dall’Emilia Romagna.
Ringraziamo inoltre gli alunni della classe V della scuola Sbarretti del plesso di Casebasse, Nocera Umbra, che hanno contribuito con un disegno collettivo di Saturno con l’anello. Ringraziamo la classe V della scuola Torre Calzolari di Gubbio per il disegno collettivo ed il bellissimo video.
Ringraziamo infine l’insegnante Monica e tutti i 10 alunni della scuola primaria di Balze di Verghereto (foto) in Emilia Romagna, alle pendici del Monte Fumaiolo (1400 m) dove nasce il fiume Tevere.
Nell’ambito del nuovo ciclo di Seminari di Fisica organizzati da Dipartimento di Fisica e Geologia, INFN e CNR-IOM, Venerdì 9 Aprile 2021 alle 15:00 avremo Amedeo Balbi dell’Università di Roma Tor Vergata:
“Searching for life in the universe: how, where and why?“. The age-old question “Are we alone in the universe?” has attracted renewed interest in recent years, driven in no small part by the discovery of hundreds of terrestrial planets around other stars. In this talk, I will first give a broad overview of astrobiology, the interdisciplinary science that seeks to characterize the limits and frequency of life in the cosmic context. Then, I will highlight some current research and open problems, including the definition of habitable regions in the galaxy and the remote search for tell-tale signatures of biological activity.
Il seminario si svolgerà in modalità online, sarà trasmesso sulla piattaforma Zoom e diffuso in livestream via Facebook. Maggiori informazioni sul seminario e il programma di seminari del 2021 possono essere trovate sulla pagina web del Dipartimento.
Seminari di divulgazione scientifica: “La Fisica incontra le Scuole”
Segnaliamo l’iniziativa “La Fisica incontra le Scuole” del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia. L’iniziativa, coordinata dal prof. Simone Pacetti, consiste in un catalogo di seminari tematici di Fisica rivolti agli studenti delle scuole superiori. I seminari hanno una durata di circa 45 minuti e sono tenuti da personale docente e ricercatore del Dipartimento e degli enti di ricerca che collaborano a questa iniziativa. Segnaliamo in particolare “Perugia nello spazio: oltre nuovi orizzonti nell’esplorazione dell’Universo” che ha per tema ricerche effettuate in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana.
Martedì 15 Dicembre 2020, alle ore 15:00, il dottor Nicola Tomassetti, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia presenterà un seminario divulgativo dal titolo “Raggi cosmici e antimateria: teoria e modelli”. Il seminario è aperto a tutti! Il seminario chiuderà l’anno 2020 di Physics-Highlight, ciclo di seminari organizzato dal Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia.
>> Diretta dalla pagina Facebook INFN-Perugia >> Diretta dalla pagina Facebook di CRISP >> Partecipazione via MS-Teams per studenti UniPG e affiliati
Abstract: – 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 galattici, con particolare attenzione alle componenti di antimateria
Osservare il cielo e l’arcobaleno. Vivere nello spazio e viaggiare tra le stelle. Il buio del Cosmo. La Luna e i colori. Il Sole e i pianeti. L’Universo immaginato e disegnato dai bambini.
L’Università degli Studi di Perugia, con il patrocinio dell’Agenzia Spaziale Italiana, indice un concorso a premi rivolto a tutti gli studenti delle scuole primarie della regione Umbria dal titolo “Disegniamo l’Universo”. Scopo dell’iniziativa è stimolare l’immaginazione scientifica e la capacità di meravigliarsi dei giovani partecipanti circa le tematiche della ricerca astrofisica e dell’esplorazione spaziale.
I partecipanti sono invitati a “disegnare l’Universo”, o meglio, alla realizzazione di disegni che abbiano per tema principale un soggetto astronomico o astronautico a loro scelta: dall’osservazione del cielo all’esplorazione dello spazio, dal sistema solare alle stelle, alle galassie, fino all’Universo infinito e altre meraviglie.
Saranno accettati elaborati realizzati con qualsiasi tipo di tecnica (pastelli, pennarelli, acquarelli, cera, matita, collage) purché presentati su fogli di formato 4 (es. Fabriano A4, PignaQuattro, o semplice foglio A4). Ogni alunno potrà partecipare con un solo elaborato.
Gli elaborati dovranno essere consegnati al proprio docente. Gli elaborati raccolti dall’istituto dovranno essere resi disponibili agli organizzatori a partire dal 20 Novembre 2020, indicando contatto o l’ufficio per il ritiro. Gli elaborati ricevuti fino al 15 Gennaio 2020 saranno esaminati dagli organizzatori del concorso che potranno avvalersi della consulenza di un’apposita giuria di selezione. Verranno selezionati e premiati i 6 elaborati ritenuti più originali e ben realizzati. Gli alunni vincitori riceveranno in premio un Modello della Stazione spaziale internazionale LEGO ® Ideas (primo premio) e dei libri illustrati sui temi dell’astronomia, della ricerca e dell’esplorazione spaziale.
Gli elaborati pervenuti saranno digitalizzati ed esposti “virtualmente” a partire dalla Notte Europea dei Ricercatori in un’apposita pagina sotto il presente sito web e diffusi attraverso reti sociali di pertinenza dell’Ateneo. Gli elaborati potranno essere eventualmente inseriti in un calendario o in analoghi progetti editoriali o espositivi da realizzare a scopi di divulgazione scientifica. I dati personali dei partecipanti non saranno resi pubblici, ma potranno apparire solo il nome e l’età dell’autore. A tale scopo invitiamo gli autori a firmare le loro opere usando solo il nome (non il cognome) senza inserire altri dati nel fronte dell’elaborato. Il retro dell’elaborato dovrà invece riportare le seguenti informazioni:
Nome, cognome, ed età dell’autore
Nome del docente
Classe, sezione e denominazione dell’istituto scolastico
Titolo dell’elaborato
Commenti opzionali da parte dell’autore (descrizione soggetto, tecnica usata…)
Si incoraggiano gli insegnanti a guidare gli alunni nella scelta del soggetto, nella realizzazione degli elaborati, nonché nella compilazione delle informazioni, svolgendo funzioni di collegamento tra la scuola e l’Università di Perugia. Assieme all’elaborato i partecipanti dovranno compilare e consegnare, pena l’esclusione dal concorso, la scheda informativa del partecipante qui allegata, che dovrà essere firmata da un genitore.
✪ Scheda per lo studente [PDF] ✪ Scheda per l’insegnante [PDF]
Contatti e adesione al concorso
Gli insegnanti intenzionati a partecipare con i propri alunni sono pregati di contattarci per esprimere la propria adesione indicando istituto scolastico e classi partecipanti, preferibilmente via email ed entro il 20 novembre 2020. La scadenza per realizzare e raccogliere gli elaborati è il 15 Gennaio 2021.
✪ Dr. Nicola Tomassetti – Dipartimento di Fisica e Geologia, Università di Perugia E-mail: nicola.tomassetti@unipg.it Telefono: 075 585 2719
✪ Prof. Bruna Bertucci – Dipartimento di Fisica e Geologia, Università di Perugia E-mail: bruna.bertucci@unipg.it Telefono: 075 585 2722
Alla luce del recente DPCM e delle limitazioni negli spostamenti, non potremo ritirare gli elaborati per gli istituti al di fuori del comune di Perugia. I docenti sono quindi pregati di contattarci ed organizzare la spedizione degli elaborati al il seguente recapito:
Partecipazione a “Disegniamo l’Universo”, Attn. Nicola Tomassetti, Bruna Bertucci Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia Via Alessandro Pascoli, s.n.c., 06123 Perugia PG, Italia
Anche quest’anno l’Università di Perugia partecipa all‘International Cosmic Day (ICD) evento internazionale organizzato dal DESY di Amburgo e dal Fermilab di Chicago, coordinato in Italia dalla rete Outreach Cosmic Ray Activities dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN, in modalità online a causa dell’emergenza epidemiologia da coronavirus.
Il coordinatore delle attività per Perugia è Nicola Tomassetti, ricercatore del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’università.
Le scuole umbre coinvolte in questa edizione sono il Liceo Scientifico “G. Alessi” di Perugia (docente prof.ssa Silvia Lombardi) e il Liceo scientifico “Majorana” dell’IISST di Orvieto (docente prof. Giuseppe Pallucchini).
Sabato 31 ottobre alle 11:00 si festeggia il Dark Matter Day, la giornata della Materia Oscura. L’iniziativa è trasmessa in diretta su Facebook e Youtube.
Che cos’è la Materia Oscura? Tanti esperimenti stanno cercando di rispondere a questo enigma! Durante questa diretta, ne scopriremo alcuni con l’aiuto di 6 ricercatori e di 👨🚀 un astronauta, Luca Parmitano.
In diretta interverranno: ✪ Caterina Braggio, ricercatrice dell’Università degli Studi di Padova e dell’INFN, che ci racconterà come la ricerca sui qubit, l’unità di base di un computer quantistico, possa svolgere un ruolo centrale nella rilevazione delle particelle di materia oscura. ✪ Andrea Celentano, ricercatore presso la Sezione INFN di Genova, è l’ideatore dell’esperimento POKER, che ricerca la materia oscura leggera. ✪ Pietro Di Gangi, ricercatore presso la Sezione INFN di Bologna, lavora su XENON, un esperimento installato presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN che cerca le WIMP, ipotetiche particelle che potrebbero costituire la Materia Oscura. – Federica Giacchino, ricercatrice presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, lavora sull’esperimento PADME, che dà la caccia al fotone oscuro.
Il racconto sarà arricchito da: ✪ Luca Parmitano, astronauta dell’ESA che ha lavorato sull’esperimento AMS a bordo della International Space Station. ✪ Matteo Duranti, ricercatore della Sezione INFN di Perugia che lavora all’esperimento AMS (video). ✪ Federico Gabriele, ricercatore INFN che lavora all’esperimento Dark Side ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso.
Durante la diretta, moderata da Matteo Massicci (Ufficio Comunicazione INFN), i ricercatori risponderanno alle vostre domande e curiosità. Per seguire il Dark Matter Day basterà cliccare qui per vedere la diretta su YouTube oppure qui per vederla su Facebook.
🌌 𝗖𝗵𝗲 𝗰𝗼𝘀'𝗲̀ 𝗹𝗮 𝗺𝗮𝘁𝗲𝗿𝗶𝗮 𝗼𝘀𝗰𝘂𝗿𝗮? Il 𝟯𝟭 𝗼𝘁𝘁𝗼𝗯𝗿𝗲 𝗮𝗹𝗹𝗲 𝟭𝟭 saremo in diretta per scoprire alcuni degli esperimenti che la cercano con l'aiuto di 6 ricercatori e di 👨🚀 @astro_luca. ➡️Per seguire la diretta: https://t.co/V3slex3AXA
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.
Presentazione di Tesi di Laurea in Fisica di Riccardo Cioli, sulla fenomenologia del trasporto di particelle cariche nell’eliosfera.
La Tesi si inquadra nell’ambito delle attività di studi sperimentali e mo- dellizzazioni fenomenologiche dell’ambiente di radiazione nello spazio, previste dal programma congiunto tra l’Università degli Studi di Perugia e l’Agenzia Spaziale Italiana, accordo ASI-UniPG 2019-2-HH.0. L’obiettivo di questa Tesi è la comprensione e la descrizione, attraverso un connubio di misurazioni sperimentali ed elaborazioni teoriche formali, dei meccanismi che regolano la propagazione dei raggi cosmici carichi nell’eliosfera, ed in particolare quei processi dipendenti dal segno della carica delle particelle o dalla polarità del campo magnetico 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”
Heliophysics Virtual Observatory (HVO) è un progetto sviluppato per CRISP nell’ambito scientifico del programma di studi sperimentali e modellizzazioni fenomenologiche dell’ambiente di radiazione nello spazio. HVO si propone il monitoraggio in tempo reale dei parametri di attività solare e delle misure relative di radiazione carica, e del calcolo in tempo reale dei flusso dei raggi cosmici. L’idea è stata sviluppata per la Tesi di Laurea in Fisica “Sviluppo di un portale per il monitoring dell’attività solare “, di David Pelosi, relatori N.Tomassetti e M. Duranti, Università degli Studi di Perugia.
Lo scopo del progetto HVO è quello di canalizzare i dati relativi ad attività solare e radiazione cosmica, resi pubblici da osservatori o missioni su diversi database o repositories in altrettanti formati, su un’unica piattaforma online. Inoltre HVO fornisce la possibilità di visualizzarne i grafici, scaricare i dati in un formato standardizzato, ed accedere ad uno strumento interattivo per il calcolo in tempo reale del flusso dei protoni cosmici in alta atmosfera. I dati e i grafici di HVO vengono aggiornati a cadenza giornaliera. Le varie sezioni del portale sono dedicate a osservazione relative all’attività solare, dati di parametri interplanetari, e misurazioni di flussi di radiazione carica. A queste si affiancano valutazioni in tempo reale basate su modelli efficaci predittivi.
Durante la fase di sviluppo, la piattaforma HVO è accessibile solo dalla rete interna al Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia. Si può accedere al portale HVO tramite il seguente link:
Documentazione sulla piattaforma HVO: ✪ Tesi di Laurea in Fisica di David Pelosi, Università di Perugia [PDF] ✪ Slides della presentazione della tesi di Laurea, David Pelosi [PDF] ✪ Pagina CRISP/HVO, in costruzione
Our new results obtained with the AMS experiment onboard the Space Station are published: The paper presents new measurements of the energy spectra for Ne, Mg, and Si in cosmic rays. These spectra reveal features not predicted by existing cosmic-ray models. Improving these models should lead to a better understanding of the supernovae that produce and accelerate cosmic rays and of the interstellar medium, through which they travel. Cosmic-ray nuclei carry information on supernovae, on the processes that forged the elements, and on the structure of our Galaxy and of the interstellar medium—information that researchers hope to extract by analyzing spectra for each cosmic-ray element. All known chemical elements are present in cosmic rays, but their prevalence generally decreases with increasing atomic number, reflecting the scarcity of heavier elements in the cosmos. So far, precise spectra have been obtained for the elements from hydrogen to oxygen; measurements of heavier-element spectra have error bars as large as 20%. With such poor data to work with, researchers haven’t previously learned much from these elements’ spectra. These new results now give theorists a lot of work to do, and they are “opening an entirely new window” on precision cosmic-ray spectroscopy.
AMS onboard the Space Station strikes again: new, cleaner spectra for Ne, Mg, and Si cosmic rays have theorists scratching their heads. The data open “an entirely new window” on cosmic-ray spectroscopy. @AMS_02https://t.co/5TJt8zMGe8
COMUNICATO CONGIUNTO INFN-ASI. Le misure dell’esperimento AMS-02 realizzate sulla Stazione Spaziale Internazionale migliorano la conoscenza delle proprietà dei raggi cosmici rivelando sottili differenze tra quelli pesanti e quelli leggeri, e fornendo così nuove opportunità per la comprensione delle origini e della propagazione delle particelle cosmiche
È senza sosta il lavoro dell’Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) che, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dal 2011, continua lo studio dei raggi cosmici. La collaborazione scientifica dell’esperimento AMS ha, infatti, appena riportato una nuova misura di alta precisione sull’abbondanza e la forma dello spettro del flusso dei raggi cosmici primari Neon, Magnesio e Silicio.
L’analisi delle proprietà di questa classe di raggi cosmici, meno abbondanti di altri primari più leggeri quali Elio, Carbonio e Ossigeno, forniscono informazioni uniche per lo studio delle loro sorgenti astrofisiche nella Galassia e per la comprensione dei meccanismi della loro propagazione nel mezzo interstellare fino alla rivelazione nel Sistema Solare.
La ricerca completa è stata recentemente pubblicata su Physical Review Letters (PRL) e segnalata come Editor’s suggestion. Gli importanti risultati sono stati anche commentati in un articolo sulla rivista Physics della American Physical Society. Lo studio è stato realizzato nell’ambito di una collaborazione internazionale cui partecipano, a livello nazionale, ricercatori dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, delle Università di Bologna, Milano Bicocca, Perugia, Roma Sapienza, Roma Tor Vergata e Trento e dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
AMS-02 è uno spettrometro magnetico disegnato e costruito per la misura di precisione dei raggi cosmici nello spazio. Chiamato anche “Il cacciatore di antimateria e materia oscura” è posizionato sulla struttura di supporto trasversale della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Nel maggio 2011 nel corso della missione STS-134 Endeavour, AMS-02 è stato installato sulla ISS utilizzando il braccio meccanico CANADARM, manovrato dall’astronauta Roberto Vittori. Lo strumento è stato recentemente oggetto di alcune spettacolari attività extraveicolari destinate alla sua riparazione che hanno visto protagonista l’astronauta dell’ESA, Luca Parmitano. Le misure e le informazioni provenienti dall’analisi dei dati raccolti da AMS-02 negli ultimi 9 anni stanno fornendo un contributo determinante alla nostra conoscenza dei raggi cosmici. Tutti i dati prodotti da AMS, compresi questi appena pubblicati, sono liberamente accessibili attraverso il portale Cosmic Ray Database ospitato nello Space Science Data Center (SSDC) dell’Agenzia Spaziale Italiana
Le recenti osservazioni di AMS-02 migliorano notevolmente la nostra conoscenza delle proprietà delle specie nucleari primarie più pesanti, descritte in maniera solo approssimata dalle misure precedenti. I raggi cosmici Neon, Magnesio e Silicio, oggetto dello studio, mostrano difatti una simile dipendenza della loro intensità in funzione dell’energia, che risulta tuttavia differente da quella caratteristica dei raggi cosmici primari più leggeri quali Elio, Carbonio e Ossigeno, di fatto evidenziando che esistono diverse classi di raggi cosmici primari con differenti proprietà.
“L’analisi delle differenze e delle similarità tra queste classi di raggi cosmici nucleari – spiega Valerio Vagelli, ricercatore dell’ASI – potrebbe rivelare la necessità di esplorare nuovi scenari per riprodurre i dati osservati, svelando dettagli del mezzo interstellare o la presenza di nuove sorgenti di raggi cosmici nucleari. La scoperta di queste peculiarità, ad oggi non attese dai modelli teorici, conferma il potenziale unico che i dati raccolti dall’esperimento AMS-02 possono fornire ai fini di esplorare in profondità i meccanismi di origine e propagazione dei raggi cosmici sfruttando l’acceleratore di particelle naturale e unico: l’Universo”.
“Le grandi prestazioni e la lunga durata della missione di AMS-02 – commenta Paolo Zuccon, ricercatore dell’Università di Trento e dell’INFN, e responsabile nazionale per l’INFN di AMS – permettono di ottenere misure precise dei flussi di raggi cosmici, che per la prima volta rivelano loro proprietà singolari finora inaccessibili. Questa dettagliata conoscenza mette in discussione i modelli riguardo l’origine e la propagazione dei raggi cosmici e ci spinge a elaborare una più profonda comprensione dei fenomeni di alta energia che avvengono nella Galassia. Grazie alla precisione e all’accuratezza delle sue misure, AMS-02 ha il potenziale di osservare fenomeni di nuova fisica e affrontare problemi come la natura della materia oscura e l’origine della asimmetria materia-antimateria. Grazie all’intervento di riparazione effettuato con successo dalla NASA e da Luca Parmitano, AMS-02 continuerà a raccogliere dati almeno fino al 2028”.
Si comunica che da Lunedì 16 Marzo le lezioni del corso di Fisica-2 per Geologia riprenderanno in modalità telematica. Sarà possibile connettersi passando attraverso la piattaforma UniStudium, cercando il corso e seguendo i link per accedere alle lezioni online. In alternativa, o in caso di malfunzionamento della piattaforma, si può utilizzare il collegamento diretto alla lezione: http://tinyurl.com/Fisica2Geologia .
Il collegamento avverrà attraverso la piattaforma Microsoft Teams. Gli studenti sono invitati a scaricare e installare l’applicazione desktop. In alternativa è possibile connettersi e seguire la lezione via browser (se questo è supportato da Teams, come ad es. Chrome). Tuttavia ma la qualità del video potrebbe risultare inadeguata via browser.
Le lezioni continueranno con l’orario usuale (Lunedì 11:00 – 13:00; Martedì 11:00 – 13:00). Ci vediamo lunedì!
come avrete sicuramente appreso dai mezzi di informazione, il Consiglio dei Ministri ha adottato una serie di misure straordinarie a seguito dei casi di contagio di Coronavirus COVID-19 accertati in questi ultimi giorni nel nostro Paese.
Voglio rassicurare tutti voi che stiamo lavorando alacremente insieme alla Prefettura e alle autorità sanitarie, ministeriali, regionali e comunali per il monitoraggio in tempo reale della situazione nella nostra regione e per la tempestiva adozione dei provvedimenti che, di volta in volta, verranno stabiliti dalle autorità competenti.
Parallelamente, con D.R. n. 324 del 24/2/2020, abbiamo provveduto all’istituzione di un tavolo ristretto di Ateneo per il coordinamento delle attività interne e per consentire una pronta ed efficace collaborazione tra le diverse componenti dell’Ateneo, a tutela dell’intera comunità accademica.
Al fine di fornirvi un’informazione completa, trasparente, chiara e immediata, abbiamo inoltre provveduto all’attivazione di questa pagina dedicata del Portale di Ateneo, sulla quale troverete tutte le informazioni utili relative all’emergenza, che verranno rilanciate dai social network istituzionali e, laddove necessario, dalle newsletter.
Consentitemi di formulare un ringraziamento a nome dell’Ateneo a tutte le persone che si stanno impegnando senza risparmio e in particolare alle colleghe e ai colleghi dell’Università degli Studi di Perugia che, nell’ambito delle rispettive professionalità, stanno fornendo un fondamentale contributo alla tutela del benessere collettivo.
Si tratta sicuramente di un momento particolare, che va affrontato con la giusta determinazione e con il grande buon senso di cui siamo certamente capaci e che, ne sono convinto, ci consentirà di superare anche questo momento di difficoltà.
Lunedì 24 Febbraio 2020 hanno inizio le lezioni di Fisica – Modulo 2 per il corso di Laurea in Geologia, II anno. Le lezioni si terranno nell’Aula F (piano 0) dell’edificio di Fisica del Dipartimento di Fisica e Geologia. Tutte le lezioni osserveranno il seguente orario:
Il 25 gennaio 2020, l’astronauta Luca Parmitano, con l’ultima di quattro passeggiate fuori dalla Stazione Spaziale Internazionale, ha concluso le attività di installazione dell’UTTPS, il nuovo sistema di raffreddamento del nostro esperimento AMS-02. Nel corso del week end abbiamo verificato il sistema e questa mattina, finalmente, abbiamo riacceso tutto perfettamente funzionante!! Dalle ore 12:00 di lunedì’ 27 gennaio, il rivelatore è di nuovo tornato in modalità presa dati, alle sue prestazioni nominali. Questo intervento ci ha visto doppiamente coinvolti, come parte di AMS-02 e come parte del team che ha contribuito direttamente al lungo processo che ha portato l’UTTPS in orbita, e vorremmo quindi festeggiare con tutti voi il successo ottenuto il prossimo 6 Febbraio, giorno in cui il nostro astronauta scenderà dalla stazione spaziale dopo più di 6 mesi nello spazio. Vi invitiamo quindi ad un pranzo leggero alle 13:30 in aula B, arricchito da un seminario di carattere generale. Ripercorreremo insieme le fasi di questa “impresa”, la più difficile riparazione mai condotta nello spazio da astronauti, ricordando anche i principali risultati finora ottenuti e quelli adesso raggiungibili grazie al prolungamento della vita di AMS in orbita. L’evento si svolge il 6 Febbraio 2020 dalle ore 13:00 in Aula B dell’edificio di Fisica del Dipartimento. Si prevede il seguente programma: ✪ 13:00 – Rinfresco di benvenuto ✪ 13:45 – AMS-02 Reloaded: cosa è successo e perché ✪ 14:15 – Collegamento con la control room @ CERN ✪ 14:30 – Saluti dalle altre sedi italiane
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.”
On the cover of the latest issue of CERN Courier, NASA astronaut Drew Morgan is photographed 400 km above Earth’s surface installing a new coolant system for the Alpha Magnetic Spectrometer, AMS, during a crucial spacewalk on 2 December. ESA’s astronaut Luca Parmitano appears in the picture on page 5 of the courier, attached to a robotic arm of the ISS on 2 December, handling the new pump system for the AMS detector. The new coolant system (which was delivered by an Antares rocket on 2 November) will extend the lifetime of AMS until the end of the decade, allowing more conclusive statements to be made about the origin of the unexpected observations. A full report on the unprecedented AMS intervention – and a taste of the experiment’s latest results – will appear on cerncourier.com following the final extravehicular activity by Drew and his colleagues in mid-January. The digital PDF edition of the CERN Courier is available on the web. The editorial of the latest number is below, by Matthew Chalmers:
The latest issue of #CERNCourier is now available. Download the PDF to read about @AMSISS, learn about the value of anomalies to phenomenologists, and explore high-level attempts to solve the flavour puzzle https://t.co/LHcsCppsVn
It’s not often that CERN Courier has the opportunity to feature an astronaut on its cover, but events unfolding 400 km above Earth’s surface in recent weeks more than merit such a decision. Photographed on 2 December, NASA astronaut Drew Morgan is seen installing a new coolant system for the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) – the unique cosmic-ray detector masterminded by charm–quark co-discoverer Sam Ting of MIT and assembled by an international team at CERN. AMS has been attached to the International Space Station (ISS) since 2011 and initially was intended to operate for three years. Never designed to be serviceable, some 25 bespoke tools had to be developed for the procedure, which involved four high- profile extravehicular activities (EVAs) and years of preparation involving hundreds of astronauts, engineers, and scientists on the ground. It is deemed one of the most complex interventions in space since repairs to the Hubble Space Telescope and will keep AMS operating until the end of the decade. Equipped with a transition-radiation detector, a silicon tracker embedded in a 0.15 T magnet, a time-of-flight detector, ring-imaging Cherenkov detector, and an electromagnetic calorimeter, AMS looks like something you would find underground at the business end of a particle beam. In the pristine environment of space, the 7.5 tons apparatus tracks and measures particles from the depths of the universe, and so far its 300,000 channels have clocked up almost 150 billion charged cosmic rays with energies up to the multi-TeV range. Its percent-level results, in particular showing a clear excess in the expected number of positrons at high energies, contradict conventional understanding (CERN Courier December 2016 p26). A further 10 years of operation should allow AMS to make conclusive statements on the origin of the unexpected observations. To that end, on 2 November 2019 an Antares rocket lifted off from Wallops Island, Virginia, carrying new CO2 cooling pumps for the AMS tracker, following the failure of three of the four original pumps. On 15 November Morgan and European Space Agency astronaut Luca Parmitano (pictured above right) successfully removed and jettisoned the AMS debris shield, and, one week later, the pair cut through eight stainless-steel lines to isolate the
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.
Thanks to space-borne experiments of cosmic-ray (CR) detection, such as the AMS and PAMELA missions in low-Earth orbit, or the Voyager-1 spacecraft in the interstellar space, a large collection of multi-channel and time-resolved CR data has become available. Recently, the AMS experiment has released new precision data, on the proton and helium fluxes in CRs, measured on monthly basis during its first six years of mission. The data reveal a remarkable long-term behavior in the temporal evolution of the proton-to-helium ratio at rigidity R below 3 GV. As we have argued in a recent work, such a behavior may reflect the transport properties of low-rigidity CRs in the inteplanetary space. In particular, it can be caused by mass/charge dependence of the CR diffusion coefficient. In this paper, we present our developments in the numerical modeling of CR transport in the Milky Way and in the heliosphere. Within our model, and with the help of approximated analytical solutions, we describe in details the relations between the properties of CR diffusion and the time-dependent evolution of the proton-to-helium ratio. Check out the the paper:
N. Tomassetti, F. Barao, B. Bertucci, E. Fiandrini, M. Orcinha, Numerical modeling of cosmic-ray transport in the heliopshere and interpretation of the proton-to-helium ratio in Solar Cycle 24, Adv. Space Res. 64 (2019) 2477-2489 [arXiv:1906.11477]
L’astronauta Luca Parmitano e il rivelatore AMS-02 durante le operazioni della missione Beyond
Luca Parmitano e il collega Andrew Morgan venerdì 15 novembre alle 15:30 hanno dato il via ad una serie complessa di attività extraveicolari, o passeggiate spaziali. Da qui a gennaio 2020, sono infatti previste quattro passeggiate spaziali per Luca Parmitano. Tra le operazioni più complesse mai realizzate nello spazio, e tra i momenti clou della sua missione spaziale Beyond, le passeggiate spaziali sono dedicate all’installazione dell’UTTPS, il nuovo sistema di raffreddamento del tracciatore dell’esperimento AMS-02 operante a bordo della Stazione Spaziale Internazionale dal 19 Maggio 2011. L’attività extraveicolare prevede complesse operazioni gli astronauti quali, per la prima volta, tagliare e ricollegare i cavi del sistema di raffreddamento nello Spazio. L’intervento permetterà allo strumento AMS-02 di restare attivo e funzionante nel lungo termine, e finché verrà mantenuta operativa la Stazione Spaziale Internazionale.
Queste operazioni vedono doppiamente coinvolti i ricercatori e tecnici del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia, e della Sezione INFN di Perugia, non solo perche’ permetteranno di estendere la vita dell’esperimento per tutta la durata della stazione spaziale, ma anche perche’ la qualifica spaziale dell’UTTPS e’ stata effettuata proprio nei laboratori del nostro Dipartimento e dell´INFN a Terni.
Per saperne di piu’ e rivedere i video delle Extra-Vehicular Activity:
Altre informazioni, immagini e approfondimenti saranno disponibili anche sugli altri canali sociale di ESA e NASA, dell’esperimento AMS-02, ma anche del CERN, il laboratorio di fisica delle particelle di Ginevra. L’hashtag ufficiale dell’evento è #SpacewalkForAMS
Il 3 dicembre Luca Parmitano ha portato a termine con successo quella che alla vigilia appariva come la passeggiata spaziale più critica, la terza prevista per la manutenzione del cacciatore di antimateria Ams-02. L’attività, mirata all’installazione della nuova pompa di raffreddamento, è durata poco più di sei ore, in anticipo rispetto alla tabella di marcia. L’attività ha visto l’astronauta cavalcare più volte il braccio robotico per trasportare e poi installare il nuovo componente.
Altre informazioni, immagini e approfondimenti saranno disponibili anche sugli altri canali sociali dell’Agenzia Spaziale Italiani ASI, delle agenzie ESA e NASA, dell’esperimento AMS-02, ma anche del CERN, il laboratorio di fisica delle particelle di Ginevra. L’hashtag ufficiale dell’evento è #SpacewalkForAMS
Manca poco all'inizio della terza passeggiata spaziale di @astro_luca ! Seguitela con noi, le operazioni avranno inizio alle 14 https://t.co/yHJv1BF2pC
Il dottor Nicola Tomassetti e la professoressa Silvia Lombardi saranno ospiti domani, giovedì 14 novembre 2019, dalle ore 19.05 alle 19.30, del programma radiofonico “L’Uovo di Colombo”, in onda sulle frequenze di Umbria Radio (Perugia 92.000Mz; Terni 105.300Mz), dedicato alla ricerca scientifica sviluppata all’interno dell’Ateneo perugino.
Il dottor Tomassetti, ricercatore del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Ateneo di Perugia e la professoressa Lombardi, insegnante di matematica e fisica al Liceo Galeazzo Alessi di Perugia racconteranno al pubblico del recente International Cosmic Day (ICD) svoltosi a Perugia, al Dipartimento di Fisica e Geologia, organizzatore dell’iniziativa in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
(Il Dott. Tomassetti e la Prof.ssa Lombardi ai microfoni di Umbria Radio)
L’edizione 2019, tenutasi in contemporanea in una ventina di città italiane, ha coinvolto, in Umbria, studenti del Liceo G. Alessi di Perugia, il Liceo E. Majorana di Orvieto, e il Liceo G. Marconi di Foligno. Lo scopo di ICD è di avvicinare gli studenti delle scuole superiori al mondo della ricerca scientifica, accompagnandoli tra i misteri dell’Universo racchiusi nei raggi cosmici.
“L’Uovo di Colombo” è condotto dalla giornalista Laura Marozzi, responsabile dell’Ufficio Comunicazione Istituzionale, social media e grafica.
La replica del programma andrà in onda sabato 16 novembre 2019, alle ore 8.30.
Le puntate si possono riascoltare in podcast alla pagina
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.
Che cosa sono i raggi cosmici? Da dove provengono? Quali messaggi portano? Come possiamo misurare le particelle che li compongono?
Con l’International Cosmic Day gli studenti delle scuole superiori si avvicinano al mondo della ricerca scientifica, accompagnati dai ricercatori tra i misteri dell’Universo racchiusi nei raggi cosmici. Nell’evento perugino, gli studenti parteciperanno a diversi seminari sul tema dei raggi cosmici, quelle misteriose astroparticelle che i fisici studiano da anni nelle stazioni spaziali, negli esperimenti a terra e sottoterra, o nelle profondità del mare. Assieme ai ricercatori e ai loro docenti, gli studenti si occuperanno quindi di effettuare un esperimento di misura di raggi cosmici. Le attività prevedono l’assemblaggio e messa in funzione di un rivelatoredi particelle cariche: lo strumento con cui i ricercatori “vedono” la pioggia di particelle proveniente dal cosmo. Verranno quindi condotte le attività di acquisizione e di analisi dei dati, ed infine la compilazione di un resoconto dei risultati ottenuti. Grazie ad una videoconferenza e successivi scambi con altre sedi in Italia e nel mondo, gli studenti potranno confrontare i risultati da loro ottenuti con quelli dei loro colleghi, proprio come in una vera collaborazione scientifica internazionale.
Our new paper is now out. The paper is titled “Properties of Cosmic Helium Isotopes Measured by the Alpha Magnetic Spectrometer” and it is published in Physical Review Letter 123, 181102 (November 2019), selected as Editor’s suggestion. In this article, we reports new data of the AMS experiment in the ISS on the isotopic composition of cosmic-ray helium (3He and 4He isotopes) as function of energy (or rigidity) and time. The study is based on 100 million 4He nuclei in the rigidity range from 2.1 to 21 GV and 18 million 3He from 1.9 to 15 GV collected from May 2011 to November 2017. We observed that the 3He and 4He fluxes exhibit nearly identical variations with time. The relative magnitude of the variations decreases with increasing rigidity. The rigidity dependence of the 3He/4He flux ratio is measured for the first time. Below 4 GV, the 3He/4He flux ratio was found to have a significant long-term time dependence. Above 4 GV, the 3He/4He flux ratio was found to be time independent, and its rigidity dependence is well described by a single power law ∝RΔ with Δ=−0.294±0.004. Quite remarkably, this value is in agreement with the B/O and B/C spectral indices at high energies.
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.
Venue: Lorentz Center@Snellius – Leiden, The Netherlands
SHARPER è un progetto nazionale che coinvolge 12 città: Ancona, Cagliari, Caserta, L’Aquila, Macerata, Napoli, Nuoro, Palermo, Pavia, Perugia e Trieste dove si svolgono attività a partire del pomeriggio del 27 Settembre 2019 fino a tarda notte ed è finanziato dalla Commissione Europea nel quadro delle Azioni Marie Sklodowska-Curie del programma Horizon 2020.
Tra le attività proposte a Perugia nell’ambito di SHARPER, si è svolto “Disegniamo l’Universo” – Osservare il cielo e l’arcobaleno. Vivere nello spazio e viaggiare tra le stelle. L’Universo immaginato e disegnato dai bambini. A cura del Dipartimento di Fisica e Geologia in collaborazione con Agenzia Spaziale Italiana con N. Tomassetti, B. Bertucci.
Disegniamo l’Universo è un laboratorio creativo di disegno e pittura live, a cui seguirà l’esposizione degli elaborati allestita in diretta nel corso di Sharper. Lo scopo dell’iniziativa è stimolare l’immaginazione scientifica e la capacità di meravigliarsi dei giovani partecipanti, ma anche quello di comprendere, per gli adulti, come l’Universo e le tematiche spaziali possano apparire nell’immaginario dei bambini.
Nel corso di SHARPER, il laboratorio sarà aperto all’afflusso dei partecipanti: bambini di 2 a 13 anni accompagnati dalle famiglie. I partecipanti saranno invitati alla realizzazione di disegni che abbiano per tema un soggetto di carattere astronomico o astronautico a loro scelta: dall’osservazione del cielo all’esplorazione dello spazio, dal sistema solare fino all’Universo infinito e altre meraviglie. I partecipanti avranno a disposizione il materiale per realizzare l’elaborato a mano libera: fogli A4, matite colorate, pastelli a cera e a olio, pennarelli, carta colorata.
Una volta completato, ogni elaborato sarà numerato e installato in una dedicata area espositiva che verrà allestita nel corso dell’evento. L’esposizione resterà aperta ai visitatori nei giorni successivi all’evento. Gli elaborati realizzati verranno resi disponibili online attraverso questa pagina.
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
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
