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, incluso 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 ultimato il 31.12.2005 e la piena funzionalità dei laboratori si è realizzata nel corso del 2006.
L'Osservatorio Astronomico di Palermo si caratterizza per la sua specifica vocazione nel campo dell'Astrofisica Spaziale che costituisce la linea portante delle ricerche ed attività in corso. Essa ha portato alla realizzazione della facility XACT per l'Astronomia nei raggi X, e al raggiungimento di una competenza riconosciuta internazionalmente nel campo dell'astrofisica solare e stellare nei raggi X. Nel corso degli ultimi anni, il campo di interessi si è esteso, aprendo, anche grazie a uno specifico finanziamento per attrezzature di base concesso dalla Regione Sicilia, un filone di ricerca scientifico/tecnologica per lo sviluppo di strumentazione spettroscopica ottica per grandi telescopi. Il già forte interesse nel calcolo ad alte prestazioni, che ha origini lontane e per il quale sin dal 1999 sono stati ottenuti specifici finanziamenti da parte del MIUR, si è consolidato nel corso degli ultimi anni, sia tramite un recente finanziamento da parte della Regione Sicilia, che attraverso la partecipazione al progetto PI2S2 recentemente finanziato dal PON-MIUR al consorzio siciliano COMETA, di cui INAF è membro ed opera attraverso le tre strutture di ricerca in Sicilia.
L'alto livello di qualificazione raggiunto è testimoniato dal fatto che i) nel condurre le proprie attività i ricercatori dell'Osservatorio di Palermo, nel corso del passato quinquennio, hanno attirato, attraverso risposte a bandi competitivi, risorse finanziarie da parte dell'ASI (2 progetti per analisi dati GO attivi), della Regione Sicilia, dei programmi nazionali di co-finanziamento del MIUR (3 programmi si sono chiusi con il 2006), dei programmi MIUR di Alta Formazione e Ricerca (1 attivo), dei programmi MIUR-PON (2 programmi si sono chiusi nel corso del 2006), dei programmi finanziati dalla UE (2 attivi e 1 ulteriore approvato in fase di avvio) e dei programmi nazionali di INAF (5 al momento attivi). Nel complesso questi finanziamenti hanno significativamente superato la somma delle risorse FFO e Ricerca di Base; ii) ricercatori dell'Osservatorio sono responsabili nazionali di programmi dell'INAF e hanno un ruolo non marginale nella preparazione di documenti programmatici di rilievo per l'INAF, come quello relativo all'Astrofisica delle Alte Energie; iii) ricercatori dall'Osservatorio sono coinvolti in comitati e programmi internazionali (ESO, ESA, NASA) e in una estesa rete di collaborazioni con qualificati centri di ricerca in Italia e all’estero.
Gli assi portanti dell'attività di ricerca scientifica dell'Osservatorio vertono intorno a studi della Fisica dell'atmosfera del Sole e delle stelle di tipo solare, della formazione ed evoluzione delle stelle lungo la loro traccia evolutiva, dei sistemi stellari e planetari giovani e delle loro popolazioni nella Galassia. A queste linee di ricerca, che utilizzano osservazioni sia nei raggi X che ottiche, si aggiungono studi multi-banda di resti di supernove e loro interazione con l'ambiente circostante, e un'attività di recente sviluppo nel campo dell'Astrobiologia sperimentale che - capitalizzando sul know-how scientifico e tecnologico delle altre linee di ricerca attive da maggior tempo - mira a studiare gli effetti della radiazione X (stellare) sui composti all'origine della vita. Il complesso di queste ricerche costituisce l'elemento di propulsione dell’attività dell'Osservatorio e, allo stesso tempo, l'elemento trainante delle attività a più spiccata connotazione tecnologica.
Per quanto riguarda l'attività di ricerca tecnologica nell'ambito dell'astronomia nei raggi X svolta nel 2006, sono da segnalare:
Tali programmi coinvolgono la comunità nazionale con ricercatori a Milano, Bologna, Roma, Palermo, ecc., comunità che opera nell'ambito di grosse collaborazioni internazionali. Ricercatori dell'Osservatorio sono membri del gruppo di lavoro scientifico per lo studio di prefase A/fase A di Symbol-X, o nel gruppo di lavoro nominato da INAF per la definizione e la fase di studio iniziale della missione per Astronomia X XEUS. Essa è stata proposta da una grossa collaborazione di ricercatori europei e di altri paesi, come missione congiunta ESA-JAXA di classe L nell'ambito del programma Cosmic Vision di ESA la cui AO si è chiusa alla fine di giugno 2007. Ricercatori dell'Osservatorio stanno prendendo attivamente parte allo studio di una missione di classe M, al momento nominata come EDGE, che si intende proporre nell'ambito del programma Cosmic Vision di ESA come risultato di una collaborazione che include italiani, olandesi, inglesi e giapponesi. Gli studi per queste idee di missione hanno richiesto la partecipazione a molte riunioni sia nazionali che internazionali.
Nel caso di Simbol-X è stato concesso un modesto finanziamento seminale nell'ambito del PRIN-INAF, nel caso di XEUS il Dip. progetti di INAF ha dotato il gruppo di lavoro di un piccolo specifico finanziamento. Ulteriori e maggiori finanziamenti sono collegati alle assegnazioni a valle della recente stipula di un contratto con ASI sotto la responsabilità di E. Costa che coinvolge alcune centinaia di ricercatori italiani operanti nell'astrofisica delle alte energie.
Per quanto riguarda le attività eminentemente sperimentali esse nel corso del 2006 hanno sofferto del trasferimento del laboratorio e della connessa officina nei nuovi locali in affitto in Via Ingrassia. Tuttavia è stato possibile concludere nel febbraio del 2006 un programma PON, che ha visto l'acquisizione di due sofisticate macchine da officina di elevata precisione, ed il potenziamento della facility XACT con la realizzazione e messa in funzione di una camera di test di grandi dimensioni, la crescita della lunghezza complessiva della facility da 18 a circa 34 metri, la realizzazione di un monocromatore a cristalli nei raggi X, operante fra 0.1 e 20 keV, che permette di selezionare l'energia del fascio incidente sui sistemi posti nella camera di prova. Inoltre sfruttando l'opportunità offerta dal programma di innovazione tecnologica PRISMA ci si è collegati con una piccola impresa dell'area di Palermo che ha sviluppato e messo a punto, utilizzando e potenziando la XACT, un innovativo sistema per alto vuoto basato su pompe turbomolecolari che permette di ridurre a zero la contaminazione da fumi di oli e di abbattere enormemente i disturbi meccanico-acustici introdotti dal precedente, ormai obsoleto, sistema di alto vuoto basato su pompe criogeniche. Tale intervento si è concluso nei primi mesi del 2007. E' opportuno ricordare che la facility XACT è stata impiegata per la calibrazione e verifica di strumentazione X per CHANDRA, XMM-Newton, XRT/SOLAR-B, etc., e viene attualmente utilizzata per lo sviluppo di spettrografi non-dispersivi basati su rivelatori criogenici, e per lo sviluppo di ottiche innovative leggere che sono fra le possibili soluzioni tecnologiche per missioni per astronomia X in fase di studio, come la missione EDGE per il programma Cosmic Vision di ESA.
Lo sviluppo e la realizzazione di strumentazione ottica per grandi telescopi si integrano con analoghe attività presso altre strutture dell'INAF (Milano, Padova, Trieste, Bologna, Arcetri, Roma, Napoli, Catania), costituendo una rete di cooperazione nazionale in questo campo, con particolare riferimento alla strumentazione per il TNG, il VLT e l'LBT. Tale attività è iniziata con la partecipazione alla realizzazione dello spettrografo SARG per il Telescopio Nazionale Galileo (TNG), è proseguita con la partecipazione alla realizzazione dello spettrografo FLAMES per l'unità UT2 del Very Large Telescope (VLT) di ESO, oggi si concretizza con lo strumento VLT di seconda generazione X-SHOOTER (spettrografo ad alta efficienza su ampia banda spettrale), la cui realizzazione, nell'ambito di un'ampia collaborazione europea, è in corso nei tempi previsti ed entro i costi programmati. Tale realizzazione è resa possibile principalmente tramite finanziamenti da parte del Dip. Progetto dell'INAF, e da un programma PRIN-MIUR che si è concluso nel Novembre 2006. Il progetto X-SHOOTER è svolto in collaborazione con l'Osservatorio Astronomico di Brera, l'Osservatorio Astronomico di Trieste, l'Osservatorio Astrofisico di Catania, insieme a le Università di Copenhagen e di Amsterdam, l'Istituto olandese ASTRON e l'Osservatoire de Paris-Meudon facenti parte di un Consorzio europeo guidato dall'ESO. Il PI italiano è R. Pallavicini.
Ulteriori attività in corso hanno un forte contenuto di tecnologia informatica e alcune di queste includono la realizzazione o il potenziamento di grandi infrastrutture:
Utilizzando in modo mirato parte delle risorse della ricerca di base è stato avviato un programma di astrobiologia sperimentale per il quale è stato anche presentato un progetto di ricerca nell'ambito del bando 2006 dei PRIN-INAF. Tale progetto, che ha ricevuto un finanziamento INAF solo alla fine del 2006, prevede lo studio degli effetti della radiazione X ed UV tipiche di stelle giovani di tipo solare su molecole prebiotiche. Il programma di astrobiologia sperimentale prevede la realizzazione di un apparato sperimentale per la sintesi di materiale prebiotico in condizioni da ambiente proto-planetario. La sintesi di materiale prebiotico, in particolare di amino acidi, verrà indagata per irraggiamento di analoghi di ghiacci interstellari con radiazione X ed UV tipiche da ambiente planetario giovane. La realizzazione di un minimale apparato sperimentale è stata avviata utilizzando sia risorse della ricerca di base che modeste risorse aggiuntive ottenute dalla Regione Sicilia (vedi Sect. 11). Nell'ambito di tale attività si pianifica e ci si è attivati per partecipare a programmi nell'ambito del VII programma quadro della UE.
Per quanto riguarda infine l'attività di ricerca direttamente legata all'analisi e interpretazione di osservazioni in raggi X e nell'ottico, va ricordato:
Il personale afferente all'OAPA (vedi parte IX) è composto da 2 Astronomi Ordinari, 3 Astronomi Associati e 8 Ricercatori Astronomi. Inoltre, nel 2006 ne hanno fatto parte anche tre ricercatori a tempo determinato, tramite borse di studio biennali Marie Curie (UE) e all'attività di ricerca scientifica della struttura hanno partecipano 5 borsisti, assegnisti o contrattisti (L. Affer, M. Guarcello, C. Pellicciari, E. Perinati, L. Prisinzano).
Alla sezione di Astronomia del Dipartimento afferiscono 2 professori ordinari,12 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 stipula, 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 2006 hanno svolto attività di ricerca presso l'OAPA 2 assegnisti di ricerca (C. Argiroffi, I. Pillitteri), 7 allievi del Dottorato di Ricerca in Fisica (L. Affer, S. Bonito, M. Caramazza, M. Miceli, P. Pagano, G. Sacco, L. Scelsi) e 2 laureandi che hanno conseguito nel 2006 la Laurea in Fisica (secondo il vecchio ordinamento). Infine, nel 2006 sono stati svolti presso l'OAPA 6 tirocinii per allievi del Corso di Laurea in Fisica, per un totale di 450 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 amministrazione,22 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 2006, 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 2006, 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 2006, 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 dal 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.