Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Contributo al Piano Triennale 2011 - 2013 Progetti di Ricerca Stelle, popolazioni stellari e mezzo interstellare Ruolo dell'emissione ad alta energia stellare nell'evoluzione dei sistemi proto-planetari, dei pianeti e della chimica prebiotica E' un programma muldisciplinare che comprende osservazioni astronomiche, sviluppo di modelli ed attività sperimentali mirate allo studio del ruolo della radiazione X/EUV stellare sull'evoluzione di sistemi proto-planetari e pianeti, e sulla sintesi e selezione di molecole di interesse biologico nel mezzo circum/inter-stellare. Le osservazioni astronomiche forniscono le condizioni fisiche dell'ambiente circum/inter-stellare e permettono di ottenere un framework "realistico" per le indagini sperimentali. Gli effetti dell'interazione dei fotoni ad alta energia con le atmosfere dei pianeti e il mezzo circum-stellare sono studiati con modelli di trasporto radiativo. Le diagnostiche degli effetti cosi' ottenuti sono derivati per mezzo di opportuni modelli chimici. L'attivita' sperimentale include sia lo studio del ruolo della radiazione X/EUV nel contribuire ad accrescere la complessita' chimica dei ghiacci interstellari che lo studio degli effetti di tale radiazione su molecole complesse, quali amino acidi, di rilevante interesse nella tematica dell'origine della vita. Gli esperimenti sono condotti nei laboratori LIFE (Light Irradiation Facility for Exochemistry) e XACT di OAPA e ISAC del Centro de Astrobiologìa (CAB) di Madrid. Parte integrante di questo progetto sono le attivita' di progettazione, realizzazione e completamento del laboratorio LIFE Anno inizio 2003 Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Ciaravella Angela (R.Loc., 7), Micela Giuseppina (R.Loc., 3), Barbera Marco (Coll., 1), Candia Renato (Coll., 5), Collura Alfonso (Coll., 1), Di Cicca Gaspare (Coll., 3), Maggio Antonio (Coll., 2), Varisco Salvatore (Coll., 1) Persone coinvolte (n.) 8 Totale FTE (mesi) 23 Attività 2010 Fra le attivita' e i risultati ottenuti nel corso del 2010 ricordiamo: i) lo studio del ruolo relativo della radiazione EUV e dei raggi X nel riscaldamento delle atmosfere degli eso-pianeti ricche di idrogeno; ii) lo studio su ciò che è possibile derivare dalle osservazioni in relazione alla determinazione del limite di perdita di massa negli eso-pianeti in orbita stretta; iii) l'analisi dell'erosione della massa planetaria dovuta alla emissione in raggi X stellare; iv) completamento dello studio degli effetti della radiazione X-soffice su molecole di triptofano in soluzione acquosa; v) progettazione e costruzione di una sorgente X-soffice ad alto flusso per il laboratorio LIFE; vi) studio degli effetti della radiazione X-soffice su ghiacci di CO, H2S e CH4. Esperimenti effettuati presso il laboratorio ISAC del Centro de Astrobiologìa (CAB) di Madrid; vii) attivita' di progettazione e realizzazione di strumentazione per la costruzione del laboratorio LIFE (Light Irradiation Facility for Exochemistry) Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - Ricerca di base: Supporto alle attivita' del laboratorio LIFE 4.000,00 - Enti Locali: Potenziamento laboratorio LIFE 35.000,00 Totali 39.000,00 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - Prin INAF: PI Ciaravella 2011 Richiesto 99.000,00 - C.E.: ERC Advanced Grant 2011 Richiesto 533.676,40 - C.E.: ERC Advanced Grant 2012 Richiesto 560.806,60 - C.E.: ERC Advanced Grant 2013 Richiesto 477.517,00 - C.E.: ERC Advanced Grant 2014 Richiesto 442.287,10 - C.E.: ERC Advanced Grant 2015 Richiesto 444.557,20 Analisi ed interpretazione di osservazioni in raggi X e nell'ottico/IR di stelle e di Oggetti Stellari Giovani e delle proprietà delle loro popolazioni Tale attività vede la partecipazione ad alcuni Large/Key Project Chandra ed XMM-Newton; partecipazione al programma del tempo garantito di XSHOOTER finanziato dal Dip. Progetti di INAF; programma di analisi di dati di archivio e multibanda di Young Stellar Objects nelle regioni di formazione stellare vicine al Sole. Tale attività è stata finanziata nel corso del 2010 in larga misura a valere su fondi di un contratto ASI-INAF Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Argiroffi Costanza (R.Loc., 5), Maggio Antonio (R.Loc., 7), Micela Giuseppina (R.Loc., 3), Sciortino Salvatore (R.Loc., 5), Caramazza Marilena (Coll., 7), Damiani Francesco (Coll., 11), Flaccomio Ettore (Coll., 11), Franciosini Elena (Coll., 4), Guarcello Mario (Coll., 4), Orlando Salvatore (Coll., 2), Peres Giovanni (Coll., 1), Prisinzano Loredana (Coll., 6), Reale Fabio (Coll., 1), Stelzer Beate (Coll., 10) Persone coinvolte (n.) 14 Totale FTE (mesi) 77 Attività 2010 Nel 2010 sono stati affrontati diversi studi di oggetti stellari giovani e degli ambienti circostanti tramite un approccio multi-banda basato su dati di archivio in raggi X e nell'ottico/IR. Inoltre e' stata portata avanti l'analisi di nuove osservazioni in raggi X da programmi GO con Chandra e XMM-Newton. In particolare, 1) sono state studiate le popolazioni stellari nelle regioni NGC 7129, Trumpler 16 e NGC 6530; 2) e' stata completata un'analisi comparata delle caratteristiche dell'accrescimento su stelle T Tauri classiche, derivate indipendentemente da diagnostiche spettroscopiche nell'ottico e in raggi X. Inoltre, e' proseguita l'analisi delle osservazioni multi-banda della T Tauri classica V4046 Sgr (Large Project XMM-Newton) ed e' proseguito lo studio della regione Cigno OB2 (Very Large Project Chandra). Nel 2010 sono stati inoltre proposti due nuovi progetti PRIN-MIUR e PRIN-INAF per il proseguimento di questa linea di ricerca. Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - Prin INAF: Environmental effects in the formation and evolution of extrasolar planetary systems 0,00 17.118,62 - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 98.540,00 20.000,00 - ASI: Analisi Dati di Archivio Multibanda di missioni spaziali 32.900,00 Totali 131.440,00 37.118,62 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - Prin INAF: Environmental Effects in the formation and evolution of extrasolar planetary system 2011 Avanzo 8.711,86 - Prin INAF: Disc accretion and mass ejection in YSOs: the dependence on mass and evolution from multiwavelength observations 2011 Richiesto 16.000,00 - MIUR-PRIN: Fisica dell'accrescimento in stelle giovani e suo feedback sull'ambiente circumstellare 2011 Richiesto 68.111,00 - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 2011 Finanziato 4.150,00 - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 2011 Avanzo 98.540,00 - ASI: Analisi Dati di Archivio Multibanda di missioni spaziali 2011 Avanzo 32.900,00 - ASI: Analisi Dati di Archivio Multibanda di missioni spaziali 2011 Finanziato 700,00 Evoluzione di resti di supernova: interazione con l'ambiente e caratteristiche dei frammenti stellari Questa attività è mirata alla determinazione caratteristiche fisiche del plasma investito dagli shock, quali lo stato di ionizzazione, la temperatura, le abbondanze metalliche, la densità e la pressione. In questo modo è possibile evidenziare la natura multi-fase del mezzo interstellare, la sua composizione e le implicazioni sul tasso di formazione stellare, nonchè la composizione chimica dei frammenti stellari esplosi. Il progetto si avvale anche di una campagna di simulazioni numeriche ed osservazioni nella banda X, UV e ottica di resti di supernova in ambienti altamente disomogenei (nubi molecolari, bolle generate da venti stellari delle progenitrici) al fine di realizzare un protocollo di comparazione fra osservazioni e modelli che possa risultare utile per la corretta interpretazione dei dati e lo studio del ruolo di tutti i fenomeni fisici coinvolti nella formazione dell'emissione osservata, con particolare riferimento a quegli oggetti la cui morfologia non ha ancora una spiegazione assodata Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Bocchino Fabrizio (R.Loc., 4), Miceli Marco (Coll., 3), Orlando Salvatore (Coll., 2), Reale Fabio (Coll., 1) Personale non in anagrafica: Zhou Xin (Coll., 6) Persone coinvolte (n.) 4 + 1 Totale FTE (mesi) 10 + 6 Attività 2010 Nel corso di quest'anno abbiamo studiato gli effetti dell'interazione fra l'onda d'urto principale di un resto di supernova in alcuni casi specifici, ed in particolare il supposto strato denso posto all'estremita della nube di vento stellare nel quale si sta propagando l'onda d'urto del resto di supernova del Cigno, e le nubi molecolari che circondano il resto di supernova W49B. Nel primo caso, abbiamo evidenziato come i processi conduttivi del calore siano responsabili dellla morfologia seervata nella banda dei raggi X. Il modelo sviluppato ha portato ad una migliore comprensione del fenomeno e ad una più realistica misura delle abbondanze dei metalli in questa regione, che sono risultati essere inaspettatamente sottosolari. Nel caso di W49B, la rivisitazione di alcune osservazioni XMM ha permesso di stimare per la prima volta la distribuzione spaziale del plasma caldo sovraionizzato, un risultato puntualmente confermato dal modelling numerico di qesto oggetto, da noi effettuato Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 18.000,00 Totali 18.000,00 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 2011 Avanzo 13.500,00 Studio di sistemi esoplanetari Lo studio di sui sistemi esoplanetari include: -) l'analisi dell'attivita' stellare come fonte di rumore statistico per la rivelazione e la derivazione dei parametri di pianeti extrasolari -) lo studio della popolazione stellare di stelle M da monitorare per la ricerca di pianeti di tipo terrestre con i metodi dei transiti -) La partecipazione alle attività dello studio di definizione della missione PLATO nell'ambito del programma Cosmic Vision di ESA. G. Micela è membro dello ESA PLATO Science Team e ha partecipato con il gruppo di OAPA agli studi che sono confluiti nella stesura del PLATO Yellow Book. G. Micela è responsabile del WP ''Input Catalog and Data Analysis'' del nuovo accordo ASI-Univ.Padova/INAF per il sostegno alle attività di fase B in Italia -) Studio di fattibilita' e coordinamento del contributo italiano della missione EChO, un progetto finalizzato alla osservazione di atmosfere planetarie di pianeti in un ampio intervallo di masse e orbite, fino alle super-Terre in zone abitabili attorno a stelle di tipo M Anno inizio 2010 Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Micela Giuseppina (R.Loc., 1), Affer Laura (Coll., 3), Prisinzano Loredana (Coll., 4) Persone coinvolte (n.) 3 Totale FTE (mesi) 8 Attività 2010 Grazie a modelli di stelle con macchie si simuleranno gli effetti dell'attività sulla rivelazione e sulla misura del raggio del pianeta con il metodo dei transiti. L'effetto del riscaldamento e evaporazione dovuto alla radiazione stellare ad alta energia sara' modellato cercando riscontri osservativi nella distribuzione delle masse dei pianeti finora scoperti. Il contrasto pianeta-stella e il periodo corrispondenti alla zona abitabile sono particolarmente favorevoli per le stelle M, rendendole i targets migliori per la ricerca di pianeti. Si intende costruire un campione di stelle M vicine il piu' completo possibile. PLATO e' una missione di ESA in fase di definizione per la rivelazione attorno a stelle brillanti di pianeti estrasolare e fino a quelli di massa terrestre in zone abitabili di stelle di tipo solare. Ci si concentrerà sulla selezione delle stelle di piccola massa e sulle attività di Legacy Scientist, esse sono svolte nel contesto dell'accordo con ASI per il supporto al contributo italiano alla missione. Le attività prevedono lo studio di fattibilità della missione EChO, proposta nel contesto del programma Cosmic Vision 2015-2025 di ESA. Il satellite caratterizzerà spettroscopicamente le atmosfere di pianeti di varie masse e orbite, fino alle super-Terre nelle zone abitabili di stelle M. Le attivita' specifiche prevedono il coordinamento delle attivita' italiane e la selezione dei targets Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - ASI: Accordo I/44/10/0 48.770,88 Totali 48.770,88 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - Prin INAF: Planetary Systems at Young Ages 2011 Richiesto 22.000,00 - ASI: Accordo I/44/10/0 2011 Finanziato 24.270,53 - ASI: Accordo I/44/10/0 2011 Avanzo 47.081,07 - ASI: Accordo I/44/10/0 2012 Finanziato 10.961,01 Sole e Sistema solare Programmi di fisica solare Questo programma si concentra sul modeling di archi coronali, studi di Coronal Mass Ejection e loro generalizzazione al caso stellare, partecipazione all'analisi dei dati della missione Hinode. OAPA partecipa inoltre allo studio del Multi Element Telescope for Imaging and Spectroscopy (METIS) uno strumento proposto per la missione Solar Orbiter. L'obiettivo scientifico di METIS sarà lo studio dell'origine e dei meccanismi del vento solare e l'evoluzione dei Coronal Mass Ejection nelle regioni più interne dell'eliosfera. Tali programmi sono in parte già finanziati da uno specifico contratto ASI e si prevede che ulteriori finanziamenti saranno disponibili nel corso del triennio Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Peres Giovanni (R.Loc., 6), Reale Fabio (R.Loc., 7), Argiroffi Costanza (Coll., 1), Ciaravella Angela (Coll., 4), Guarrasi Massimiliano (Coll., 6), Miceli Marco (Coll., 1), Terzo Sergio (Coll., 6) Persone coinvolte (n.) 7 Totale FTE (mesi) 31 Attività 2010 Hinode: - Analisi di una regione attiva con ricostruzione della distribuzione dimisura d' emissione, in collab. con lo Harvard-Smithsonian CfA, USA (articolo su ApJ). - Analisi di un brillamento in una regione attiva, in collab. con il Royal Observatoire of Belgium (ROB) e con CfA (art. su A&A). - Sviluppo e applicazione di tecniche di ricostruzione di misura d' emissione, in collab. con il ROB e Russian Academy of Sciences e con l' Università del Michigan. Art. su A&A, e ApJ submitted. - Analisi temporale su dati Hinode/XRT di una regione attiva, in collab. con JAXA e NAOJ. - Analisi di dati spettroscopici X con lo strumento SphinX in missione CORONAS-Photon, di cui F. Reale e` Co-I, in collab. con Polish Academy of Sciences, Polonia. - Avviati studi di analisi e modeling di osservazioni di plasma caldo in regioni attive su dati Solar Dynamics Observatory, in collab. con il CfA. Soho: - studio dei CME con UVCS-SOHO (con J. Raymond, CFA) - completamento ed aggiornamento del catalogo UV dei CMEs (con J. Raymond, CFA, e S. Giordano, INAF-OATO). Altro: - Partecipazione a METIS/Solar Orbiter. A. Ciaravella e' responsabile di Data Reduction & Scientific Analysis. - Rassegna su osservazioni e modeling di archi coronali, di F. Reale, su Living Reviews in Solar Physics. - Organizzazione del congresso Hinode-4: unsolved problems and recent insights, Palermo, 11-15 Ottobre 2010, con F. Reale come Chair-person del LOC e componente del SOC Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - ASI: Esplorazione del Sistema Solare 14.176,37 25.657,54 - ASI: Analisi Dati Sole e Plasmi - Fase E2/F 27.998,39 11.199,36 Totali 42.174,76 36.856,90 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - ASI: Analisi Dati Sole e Plasmi - Fase E2/F 2011 Finanziato 16.000,00 - ASI: Esplorazione del Sistema Solare 2011 Avanzo 22.578,92 - ASI: Analisi Dati Sole e Plasmi - Fase E2/F 2011 Avanzo 39.197,75 Astrofisica relativistica e particellare Emissione non-termica nei resti di supernova L'emissione non termica dei resti di supernova può rivelare svariate informazioni su alcuni processi fisici non del tutto ben compresi, quali l'accelerazione dei raggi cosmici nella Galassia, le interazione fra una pulsar ed il suo ambiente, la propagazione del campo magnetico e del vento di particelle nelle pulsar wind nebulae. Questo progetto di ricerca include lo studio di vari SNR non termici a shell, compositi e plerionici, usando sia dati di archivio che nuove osservazioni delle recenti missioni a raggi X Anno inizio 2009 Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Bocchino Fabrizio (R.Loc., 5), Miceli Marco (Coll., 3), Orlando Salvatore (Coll., 2), Reale Fabio (Coll., 1) Personale non in anagrafica: Zhou Xin (Coll., 1) Persone coinvolte (n.) 4 + 1 Totale FTE (mesi) 11 + 1 Attività 2010 Nel corso di quest'anno ci siamo occupati della pulsar wind nebula G54.1+0.3. Le nuove osservazioni XMM-Newton e SUZAKU hano permesso di risolvere l'annoso problema dell'emissione X più estesa rispetto a quella radio, una circostanza del tutto incomprensibile secondo i modelli classici. Un'analisi approfondita ha mostrato per la prima volta, la presenza di una shell attorno alla nebulosa non-termica e l'esatta determinazione dello stadio evolutivo di questa nebula dal confronto fra l'emissione non-termica del vento della pulsar e l'emissione termica dello shock nella shell. Ci siamo inoltre occupati dello studio degli effetti dell'accelerazione di particelle nel fronte d'onda del resto di supernova SN1006, con particolare riferimento alla modificazione della struttura termica a valle dell'onda d'urto Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 18.000,00 Totali 18.000,00 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - ASI: Progetti Guest Observer con PI di OAPA 2011 Avanzo 13.500,00 Tecnologie avanzate e strumentazione Ricerca scientifico-tecnologica nell'ambito dell'astronomia nei raggi X SVILUPPO ED APPLICAZIONE DI MICROCALORIMETRI PER LA RIVELAZIONE DI RAGGI X. Questo programma prevede lo sviluppo di: 1) matrici di microcalorimetri con sensore in germanio; 2) elettronica di lettura delle matrici. Sono già stati messi a punto alcuni dei processi planari per fabbricare matrici di microcalorimetri ad alta densità, ripetibilità e uniformità. Si prevedono l'ulteriore sviluppo di processi tecnologici (deposizione e saldatura ad indio di contatti elettrici, realizz. di membrane in nitruro di silicio, separazione degli assorbitori con ablazione laser) ed attività volte allo sviluppo di elettronica criogenica (modifica del criostato ADR per il test dei componenti della catena di lettura a T<4K: front-end, MUX, ADC). (contratto ASI, programma TECNO-INAF 2009, progetto FP7 COOPERATION/SPACE). SVILUPPO TEST E CALIBRAZIONE DI STRUMENTAZIONE PER ASTRONOMIA X 1) monitoraggio di filtri di back-up della camera EPIC di Newton-XMM. 2) Sviluppo di ottiche X lobster eye in collaboraz. con Czech Technical University in Prague e Academy of Sciences of the Czech Republic. 3) Caratterizz. in raggi X soffici di rivelatori a sensore di diamante con UNIFI e INAF-OA di Arcetri. 4) Collab. con l'Academy of Science di Pechino per la calibrazione di strumentazione X nell'ambito del programma spaziale cinese CHANG-E. 5) Collab. con SAO, IASF-PA, OAB e UNIFE per lo sviluppo di ottiche per raggi X ad incidenza radente basate su film plastici Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Barbera Marco (R.Loc., 6), Collura Alfonso (R.Loc., 6), Candia Roberto (Coll., 6), Di Cicca Gaspare (Coll., 3), Lo Cicero Ugo (Coll., 10), Varisco Salvatore (Coll., 10) Persone coinvolte (n.) 6 Totale FTE (mesi) 41 Attività 2010 SVILUPPO ED APPLICAZIONE DI MICROCALORIMETRI PER LA RIVELAZIONE DI RAGGI X. Realizzazione e caratterizzazione di processi planari (vedere descrizione del progetto): - attacco chimico del germanio, attraverso una maschera micro-fotolitografica, per ottenere i singoli sensori; - fabbricazione di maschere metalliche con micro-pattern che consentano la deposizione line-of-sight dei contatti elettrici sui sensori; - formazione di micro-colonnine di indio per la saldatura dei contatti elettrici dei sensori. TEST E CALIBRAZIONE DI STRUMENTAZIONE PER ASTRONOMIA DELLE ALTE ENERGIE Avviato il programma di caratterizzazione di filtri di back-up della camera EPIC di Newton-XMM nell'ambito di un contratto ASI (responsabile La Palombara) inizio 10/08/2010, durata 36 mesi. Sono stati selezionati due filtri Medio e Sottile che verranno sottoposti ad indagini quali la misura di trasmissività nei raggi X soffici e nei raggi UV/VIS e la microscopia elettronica per valutare lo stato dei filtri rispetto a quelli operativi a bordo del satellite. 2) E' stato progettato ed è in fase di completamento l'apparato sperimentale presso XACT che verrà utilizzato per la caratterizzazione in raggi X soffici di rivelatori a sensore di diamante in collaborazione con Università di Firenze e INAF-OA di Arcetri. 3) Progettata e realizzata una sorgente di raggi X a impatto di elettroni raffreddata ad acqua ad alto flusso per esperimenti di irraggiamento di campioni biologici Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - Prin INAF: Bando Tecno-Inaf 2009 - Titolo progetto: "Read-out electronics for NTD germanium X-ray microcalorimeter arrays" 22.500,00 - ASI: Supporto allo strumento EPIC in orbita a bordo della missione XMM 5.000,00 Totali 27.500,00 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - MIUR altro: PON Ricerca e Competitività 2007-2013, Asse I - Titolo progetto: "Carbon Nanotubes per moduli innovativi di potenza basati su dispositivi elettronici a vuoto per applicazioni di Sicurezza Aerospazio e Difesa" 2011 Richiesto 2.000.000,00 - ASI: Bando Nuove Tecnologie e Spin-In Selezione di Idee - Titolo progetto: "Tecnologia Planare del Germanio per la Realizzazione di Matrici di Microcalorimetri per Raggi X" 2011 Richiesto 52.000,00 - ASI: Supporto allo strumento EPIC in orbita a bordo della missione XMM 2011 Finanziato 10.000,00 Studio di nuove missioni per l'astrofisica spaziale Nuove missioni per Astronomia X. Per NHXM l' attività sperimentale si è concentrata e si concentrerà sulle caratteristiche delle coperte termiche e sullo studio/disegno dei filtri per la camera di piano focale (resp. A. Collura), oltre che sulle proprietà di riflettività di specchi X a protoni soffici (resp. M. Barbera). Ad essa si affianca l'attività per la definizione e l' approfondimento degli obiettivi scientifici della missione (G. Micela è membro dello Science Team e A. Maggio del WG sulle simulazioni). Per WFXT S. Sciortino e B. Stelzer hanno preso parte alle attività di definizione scientifica. Per IXO ricercatori di OAPA sono parte del core-team che partecipa allo studio di fase A; S. Sciortino è il coordinatore italiano del WP ''Life Cycle of Matter and Energy''. La selezione fra le 3 missioni “Large” e' pianificata per Giugno 2011 dallo ESA SPC. Ricercatori di OAPA hanno preso parte con diversi ruoli di responsabilità alla preparazione di alcune proposte di missione presentate a Dicembre 2010 in risposta al bando dell'ESA Cosmic Vision per opportunità di lancio di missioni di classe media nel 2022, in particolare alle missioni ECHO, LOFT, NHXM, ed ORIGIN. Si prevede inoltre di partecipare assieme ad altri ricercatori e associati INAF ad un programma di simulazioni per NuStar. Si continuerà a partecipare alle attività dello studio di fase B della missione PLATO nell'ambito del programma Cosmic Vision di ESA Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Micela Giuseppina (R.Loc., 2), Sciortino Salvatore (R.Loc., 2), Affer Laura (Coll., 3), Argiroffi Costanza (Coll., 1), Barbera Marco (Coll., 3), Bocchino Fabrizio (Coll., 1), Caramazza Marilena (Coll., 4), Collura Alfonso (Coll., 3,5), Lo Cicero Ugo (Coll., 1), Maggio Antonio (Coll., 1), Prisinzano Loredana (Coll., 1), Stelzer Beate (Coll., 1) Persone coinvolte (n.) 12 Totale FTE (mesi) 23,5 Attività 2010 Per IXO si è preso parte alle attività dello Assessement Study il cui report è stato sottoposto ad ESA nel Febbraio 2011. Tale attività hanno incluso la partecipazione a meetings, preparazione di documenti interni, realizzazione di simulazioni, etc. etc. Per NHXM si è partecipato allo studio di fase B per il profilo di missione a forte leadership italiana, si è inoltre partecipato alle attività per la definizione della proposta per la missione NHXM presentata in risposta alla call di ESA per il programma "Cosmic Vision". Ricercatori di OAPA hanno partecipato alle attività italiane per lo studio di fase B della missione PLATO del programma ESA Cosmic Vision. Ricercatori di OAPA hanno partecipato a vario titolo alla attività per la preparazione delle proposte delle missioni ORIGIN, ECHO, LOFT presentata ad ESA in risposta alla call per il programma Cosmic Vision Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - ASI: Studio Missione NHXM 19.212,32 6.741,16 - ASI: Studio Missione IXO 6.180,00 24.000,00 Totali 25.392,32 30.741,16 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - ASI: Studio Missione IXO 2011 Finanziato 8.650,00 - ASI: Studio Missione NHXM 2011 Finanziato 7.752,34 - ASI: Studio Missione NHXM 2011 Avanzo 1.737,34 Studi di modelli astrofisici per mezzo di calcolo ad alte prestazioni (HPC) Si utilizzano le risorse della facility HPC dipartimentale denominata SCAN (Sistema di Calcolo per l' Astrofisica Numerica) e quelle del centro di calcolo HPC CINECA (Bologna, Italia) per mantenere e sviluppare le competenze nel campo dello sviluppo ed utilizzo di codici HPC. Gli studi si concentrano sullo sviluppo, calcolo ed interpretazione di modelli di strutture magnetiche coronali, di resti di supernova, di outburst di novae, di getti proto-stellari, di fenomeni di accrescimento su stelle giovani ed in generale delle interazioni fra la stella e le altre componenti di un sistema stellare/planetario durante le sue prime fasi evolutive. L'INAF-OAPA, utilizzando risorse di enti finanziatori esterni, tra i quali occupa un posto di rilievo la Regione Sicilia, continua a mantenere e rinnovare il proprio sistema di calcolo HPC dipartimentale (SCAN) completamente dedicato allo sviluppo di modelli di fenomeni astrofisici Anno inizio 2000 URL locale http://cerere.astropa.unipa.it/progetti_ricerca/scan/index.html Persone coinvolte nel progetto nel 2010 (tra parentesi ruolo e FTE in mesi) Orlando Salvatore (R.Loc., 5), Peres Giovanni (R.Loc., 1), Reale Fabio (R.Loc., 1), Bocchino Fabrizio (Coll., 1), Bonito Rosaria (Coll., 11), Curran Rachel Louise (Coll., 1), Miceli Marco (Coll., 4) Personale non in anagrafica: Zhou Xin (Coll., 4) Persone coinvolte (n.) 7 + 1 Totale FTE (mesi) 24 + 4 Attività 2010 Nel corso del 2010 il programma si è avvalso della partecipazione al programma TOK UE PHOENIX. Fra i risultati ottenuti nel corso del 2010 ricordiamo: i) il modeling tri-dimensionale dell' outburst asimmetrico della nova U Scorpii avvenuto nel gennaio del 2010 al fine di derivare indicazioni sulle caratteristiche fisiche del mezzo circumstellare disomogeneo attraverso il confronto dei risultati del modello con osservazioni X ottenute da Swift; ii) l'analisi degli effetti del campo magnetico interstellare non-uniforme sull'emissione non-termica di sincrotrone ed inverse Compton che si origina agli shock dei resti di supernova (SNRs) attraverso il modeling tri-dimensionale MHD; iii) lo studio dell' osservabilità e diagnostica in banda X dell'interazione tra shocks e disomogeneita` del mezzo interstellare in SNRs attraverso il modeling idrodinamico; iv) lo studio della formazione ed evoluzione di nodi radiativi che possono emettere anche in banda X all'interno di getti protostellari attaverso il modeling idrodinamico; v) lo studio degli effetti di un brillamento sulla stabilità del disco circumstellare di una stella T Tauri classica e gli eventuali fenomeni di accrescimento indotti dal brillamento, attaverso il modeling tri-dimensionale MHD; vi) lo studio dell' osservabilità in banda X degli shock radiativi causati dall' impatto di flussi di plasma in accrescimento sulla superficie di stelle giovani (T Tauri classiche) Budget Entrate 2010   importo 2010 avanzi - C.E.: PHOENIX, European Programme for the Transfer of Knowledge on Young Stellar Objects, their Surroundings and Jets 6.000,00 Totali 6.000,00 0,00 Entrate attese per gli anni futuri anno stato importo - MIUR-PRIN: Il nuovo paradigma dei resti di supernova per l'origine dei raggi cosmici 2011 Richiesto 100.000,00