Introduzione

L'Osservatorio Astronomico di Palermo (OAPA) è una delle strutture di ricerca dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ed opera in collegamento con l'Università di Palermo attraverso la sezione di Astronomia del Dipartimento di Science Fisiche ed Astronomiche (Dip.S.F.A.).

Una convenzione tra Osservatorio ed Università di Palermo consente all'OAPA di usufruire dei locali della sede storica situata nel Palazzo dei Normanni, e garantisce una razionale utilizzazione delle risorse e del personale dei due Enti. Oltre che nella sede centrale, l'OAPA svolge attività di ricerca anche presso locali distaccati (in affitto) dove risiedono il laboratorio X-ray Astronomy Calibration and Testing (XACT) Facility, il Sistema di Calcolo per l'Astrofisica Numerica (SCAN), e il Laboratorio per Astronomia Ottica e Spettroscopia (LAOS).

Nel corso del 2005, a seguito di una decisione del CdA dell'INAF a conclusione di un complesso iter per una nuova collocazione dei laboratori INAF a Palermo nell'ambito del programma per la realizzazione di una sede INAF, le facility e le attrezzature appena menzionate, incluse un parco di macchine di officina, sono stati trasferiti in una nuova sede, sita nell'area del plesso universitario di via Archirafi, e specificatamente a poche decine di metri dal Dip.S.F.A. dell'Università di Palermo. Lo spostamento è stato molto impegnativo e la sua positiva conclusione entro il 31.12.2005 si deve alla abnegazione del personale tecnico e scientifico dell'Osservatorio che si è prodigato ben al di sopra dei propri doveri.

L'OAPA si caratterizza per la sua vocazione nel campo dell'astrofisica spaziale, che ha costituito sin dagli anni '80 la linea portante delle ricerche. In questo ambito è stato realizzato il laboratorio XACT per l'astronomia in raggi X, e l'OAPA ha raggiunto una competenza riconosciuta internazionalmente nel campo dell'astrofisica solare e stellare e nell'analisi e archiviazione di osservazioni in raggi X da missioni spaziali. In tempi più recenti, l'OAPA ha allargato il proprio campo di interessi allo sviluppo e utilizzo di strumentazione per spettroscopia ottica per grandi telescopi, ed ha anche ampliato le linee di ricerca che necessitano di risorse di calcolo ad alte prestazioni, con particolare riferimento ad applicazioni nel campo dei plasmi astrofisici. La maggior parte dei programmi presentati vengono svolti in collaborazione con ricercatori operanti presso istituti nazionali ed internazionali.

Per quanto riguarda l'attività di ricerca tecnologica nell'ambito dell'astronomia nei raggi X svolta nel 2005, sono da segnalare:

• il progetto di potenziamento delle attrezzature del laboratorio XACT presentato nell'ambito del Programma Operativo Nazionale 2000-2006 ``Ricerca Scientifica, Sviluppo Tecnologico ed Alta Formazione'', approvato dal MIUR che nel 2005 è entrato nel suo terzo ed ultimo anno di realizzazione;
• il programma per lo sviluppo ed applicazione di microcalorimetri per raggi X, per il quale l'OAPA ha ricevuto nel 2005 fondi da un PRIN-INAF coordinato da L. Piro; tale programma vede coinvolti tre gruppi italiani e - presso l'OAPA - esso viene svolto anche in collaborazione con ricercatori dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge (Massachusetts);
• il programma per la realizzazione del telescopio per raggi X ad incidenza radente (PI: L. Golub, Smithsonian Astrophysical Observatory) che volerà sul satellite giapponese per osservazioni solari Solar-B; il gruppo di Palermo ha la responsabilità della calibrazione dei filtri di entrata e di piano focale, nonchè delle misure di riflettivita` di fiducial sample degli specchi di tale telescopio;
• Il programma per lo sviluppo di ottiche per raggi X ad incidenza radente di tecnologia innovativa basata sull'uso di fogli plastici sottili. Tale programma viene svolto presso il laboratorio XACT in collaborazione con ricercatori dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge (Massachusetts) ed ha ricevuto finanziamenti nell'ambito di un PRIN-MIUR coordinato da G. Pareschi.
• lo studio di nuove missioni per astronomia nei raggi X, quali Simbol-X, un progetto italo-francese per una missione che intende studiare per la prima volta il cielo X nella banda fra 0.8 e 60 keV con telescopi ad immagine, e lo studio di nuove idee di missione, p.e. XEUS ed EXTREMO/WFXT, da sottoporre al prossimo AO nell'ambito del programma Cosmic Vision di ESA. Nel caso di Simbol-X è stato concesso un modesto finanziamemnto nell'ambito del PRIN-INAF, nel caso di XEUE il Dip. progetti di INAF ha costituito un gruppo di lavoro dodantolo di un piccolo sepcifico finanziamento.

Lo sviluppo di strumentazione ottica per grandi telescopi è resa possibile principalmente tramite finanziamenti da parte dell'INAF, e con fondi di Cofinanziamento chiesti al MIUR. In particolare, il progetto X-SHOOTER (spettrografo ad alta efficienza su ampia banda spettrale) è svolto in collaborazione con l'Osservatorio Astronomico di Brera, l'Osservatorio Astronomico di Trieste, l'Osservatorio Astrofisico di Catania, insieme a Istituti in Olanda, in Danimarca e in Francia facenti parte di un Consorzio europeo guidato dall'ESO; in questo progetto sono confluiti finanziamenti CNAA già assegnati per la realizzazione di una precedente concezione (AVES) dello strumento.

Ulteriori attività in corso hanno un forte contenuto di tecnologia informatica e alcune di queste includono la realizzazione di grandi infrastrutture:

• Il progetto PI2S2 di COMETA (COnsorzio Multi-Ente per la promozione e l'adozione di Tecnologie di calcolo Avanzate), presentato e approvato dal MIUR nel corso del 2005 nell'ambito del Programma Operativo Nazionale ``Ricerca, Alta Formazione e Sviluppo Tecnologico'', prevede l'implementazione e lo sviluppo di una e-infrastruttura in Sicilia basata sul paradigma della GRID e dedicata anche al calcolo ad alte prestazioni; a tale progetto l'INAF attraverso le sue tre strutture di ricerca in Sicilia (OAPA, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica di Palermo, Osservatorio Astrofisico di Catania) partecipa come uno dei principali enti consorziati insieme all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), alle Università di Catania, Palermo e Messina, ed in quota minore all'INGV e al consorzio SCIRE. Tale programma prevede a partire dal 2006 la costituzione a Palermo di grosso polo congiunto INAF/UNIPA per calcolo ad alte prestazioni, oltre che ad una serie di attività di ricerca.
• Il progetto MIUR/PON per la ristrutturazione e potenziamento dell'infrastruttura di rete dell'Osservatorio Astronomico di Palermo, che ha già permesso nel corso del 2005 il potenziamento della rete interna dei plessi dell'Osservatorio e che prevede la realizzazione di un collegamento ottico verso il laboratorio, di una rete wireless in ciascuno dei due plessi e la realizzazione di due Storage Area Network (SAN) per complessivi 4 TB.
• il Sistema di Calcolo per l'Astrofisica Numerica (SCAN), messo in opera sin dal 2000 grazie a un finanziamento straordinario del MIUR e che è stato recentemente rinnovato grazie ed uno specifico finanziamento della Regione Siciliana. SCAN ha consentito di avviare un'attiva collaborazione con il Center for Astrophysical Thermonuclear Flashes, della University of Chicago, per lo sviluppo e test di FLASH, un sofisticato codice numerico modulare e parallelo capace di affrontare problemi generali di idrodinamica e magnetoidrodinamica astrofisica. In tal modo si è sviluppata una "scuola" che vede molti giovani che utilizzano le metodiche del calcolo intensivo per modelli di strutture coronali, getti protostellari, evoluzione di resti di supernovae;
• l'attività di sviluppo, test e distribuzione alla comunità scientifica di nuovi software di rivelazione di sorgenti in immagini in raggi X di Chandra e XMM-Newton.

Per quanto riguarda infine l'attività di ricerca direttamente legata all'analisi e interpretazione di osservazioni in raggi X e nell'ottico, va ricordato:

• la collaborazione con ricercatori della High-Energy Astrophysics Division presso il Center for Astrophysics (CfA) di Cambridge (MA, USA), del X-ray Astronomy Group presso la Penn State University (USA) e del Research and Scientific Support Department di ESA/ESTEC, in programmi di osservazione con l'osservatorio spaziale Chandra mirati allo studio della fisica dei processi di formazione stellare; tra questi va ricordato il ``Chandra Orion Ultra-deep Project'' (COUP), basato sulla più lunga osservazione (850ksec) di una regione di formazione stellare (Orione) mai effettuata fino ad oggi;
• il progetto ``XMM-Newton Extended Survey of the Taurus Molecular Cloud'' (XEST), dedicato allo studio della regione di formazione stellare del Toro-Auriga per mezzo di osservazioni effettuate con l'osservatorio spaziale XMM-Newton, a cui i ricercatori di Palermo partecipano nell'ambito di una collaborazione internazionale guidata dal Dr. Manuel Güdel del Paul Scherrer Institut (Svizzera);
• il progetto ``Deep Rho Ophiuchi X-ray Observation'' (DROXO), per osservazioni congiunte ottiche (ESO) e in raggi X (XMM-Newton) di una regione di formazione stellare nell'intorno di $\rho$ Oph; a questo progetto, guidato da S. Sciortino, partecipa un numeroso gruppo di ricercatori europei;
• le collaborazioni su progetti di fisica della corona solare, basati su dati di Yohkoh, con ricercatori dell'Università di Chicago, l'ISAS di Tokyo e l'Università di Tokyo, e collaborazioni con ricercatori del SAO nell'analisi di dati ottenuti con i satelliti NIXT e TRACE, equipaggiati con telescopi a raggi X a incidenza normale;
• i programmi di spettroscopia ottica ad alta risoluzione di regioni di formazione stellare e ammassi aperti, cui collaborano ricercatori di ESO, dell'Istituto di Astrofisica delle Canarie, del Centro Galileo Galilei, del Center for Astrophysics, dell'Universita` del Maryland, dell'Osservatorio Astrofisico di Arcetri, dell'Osservatorio Astronomico di Bologna, dell'Osservatorio Astronomico di Padova e dell'Osservatorio Astronomico di Trieste.
• il programma interuniversitario MIUR/PRIN 2003-2005 ``Fisica delle corone del Sole e delle stelle di tipo spettrale tardo: osservazioni X ed UV, modelli e diagnostica'' (PI G. Peres, responsabile scientifico OAPA A. Maggio); il programma ``Dalle stelle ai pianeti: accrescimento, evoluzione dei dischi e formazione dei pianeti'' (PI A. Natta, INAF-OA Arcetri, responsabile locale S. Sciortino), e, nell'ambito del contratto ASI-INAF per analisi dati di GO per AAE, il progetto ``The X-ray emission as a probe of stellar physics through the evolutionary sequence'' coordinato da S. Sciortino e quello ``Thermal and non-thermal emission from supernovae remnant shocks'' coordinato da F. Bocchino, e il programma INAF/PRIN ``Ammassi stellari: test per la formazione ed evoluzione stellare'' (PI F. Palla, OA Arcetri, coordinato localmente da E. Flaccomio).
• il programma quadriennale 2005-2008 Marie Curie ``The Influence of Stellar High Energy Radiation on Planetary Atmospheres'' (ISHERPA), che ha visto l'attivazione di 2 borse di studio biennali di cui godono il dott. Javier Lopez-Santiago e il dott. Facundo Albacete Colombo, e di una borsa di studio bimestrale per un senior scientist (Prof. Hugh Hudson). Un ulteriore programma quadriennale per 2 borse di studio Marie Curie, PHOENIX, è stato approvato per diventare operativo nel corso del 2006.

Il personale afferente all'OAPA (vedi parte IX) è composto da 2 Astronomi Ordinari, 3 Astronomi Associati e 8 Ricercatori Astronomi¹. Inoltre, ne fanno parte anche due ricercatori a tempo determinato, tramite borse di studio biennali Marie Curie (UE). Nel 2005, all'attività di ricerca scientifica della struttura hanno partecipano 5 borsisti, assegnisti o contrattisti (L. Affer, C. Pellicciari, E. Perinati, L. Prisinzano, B. Stelzer).

Alla sezione di Astronomia del Dipartimento afferiscono 2 professori ordinari, 2 professori associati e 1 ricercatore. All'attività didattica dei corsi di Astronomia ed Astrofisica hanno preso parte anche il Dott. F. Damiani, il Dott. E. Flaccomio e il Dott. A. Maggio. Lo stesso personale docente del Dipartimento (vedi elenco nella parte IX), insieme al personale dell'Osservatorio Astronomico partecipa alle attività del Dottorato di Ricerca in Fisica. In particolare nel 2005 é stata attivata a seguito di stipulai, a cura del Direttore dell'Osservatorio, di formale convenzione con l'Universitá di Palermo una borsa di dottorato finanziata dall'INAF per il XX ciclo di Dottorato di ricerca in Fisica, indirizzo AstroFisico, presso il Dip.S.F.A. Per effetto di tale convenzione la Dott.ssa G. Micela é stata nominata dal Direttore dell'Osservatorio come membro nel Collegio dei Docenti. Nel 2005 hanno svolto attività di ricerca presso l'OAPA 6 allievi del Dottorato di Ricerca in Fisica e 2 assegnista di ricerca (C. Argiroffi, S. Bonito, A. Marino, M. Miceli, I. Pillitteri, G. Sacco, L. Scelsi, P. Spanò) e 3 laureandi che hanno conseguito nel 2005 la Laurea in Fisica (specialistica, secondo il nuovo ordinamento). Infine, nel 2005 sono stati svolti presso l'OAPA 7 tirocinii per allievi del Corso di Laurea in Fisica, per un totale di 750 ore.

L'OAPA conta inoltre sul supporto di 3 unità di personale tecnico/scientifico, 3 unità (di cui una con un contratto Co.Co.Co) per la gestione del sistema di calcolo, 6 unità (inclusa una con un contratto Co.Co.Co) per servizi di amministrazione²2 unità per la gestione della biblioteca, 1 unità per attività museali e divulgative e 5 unità per altri servizi generali e tecnici. Infine, per tutto il 2005, ha prestato servizio presso l'OAPA 1 unità di Personale per Lavori di Pubblica Utilità (L.P.U., tramite convenzione con la Provincia di Palermo) che ha fornito ausilio per l'apertura al pubblico del Museo della Specola e per altre attività culturali, divulgative e di supporto. Altre unitá di personale hanno collaborato in modo piú episodico al programma di diffusione della cultura scientificai sulla base di specifici finanziamnti del MIUR e di altre realtá locali.

Questo documento descrive le attività di ricerca e lo sviluppo delle strutture dell'OAPA durante il 2005, ed è suddiviso nelle seguenti parti: I) ricerca astronomica, II) ricerca tecnologica e sviluppo di strumentazione, III) storia dell'astronomia, IV) meteorologia, V) attività culturali, VI) sistema di elaborazione numerica. La parte VII è dedicata alla bibliografia, la parte VIII agli eventi organizzati dall'Osservatorio nel corso del 2005, e la parte IX al personale.

Considerata la stretta osmosi fra le attività di tutto il personale coinvolto, indipendentemente dalla sua afferenza o meno all'Osservatorio Astronomico di Palermo, tutte le attività vengono presentate in un unico documento, ritenendo che questo sia in accordo con le linee guida dell'INAF, anche in considerazione del fatto che il personale scientifico universitario, la cui attività è illustrata in questo documento, sin dai primi mesi del 2002 ha avuto attribuito un incarico di ricerca gratuito nell'ambito dei programmi svolti in collaborazione con il personale dell'Osservatorio, contratto che è stato rinnovato nel corso del 2005.