Square Kilometer Array

Uno strumento di nuova generazioneper la Radio Astronomia

Luigina FerettiIstituto di Radioastronomia CNR

Incontro INAF – Bologna 7 Gennaio 2004

Very Large Array (USA)WesterborkSynthesisRadio Telescope(Holland)

Australia Telescope Compact Array

Interferometri

Giant Metre Radio Telescope (India)

VLBA

VLBI spazialeVLBI

Strumento di nuova generazione alle lunghezze d’onda metriche-centimetriche

Naturale complemento a strumenti nella banda mm quali ALMA e JWST

Concetto di SKA• Radio telescopio con area di raccolta di 1 milione di metri2

aumento nella sensibilita’ di circa un fattore 100 rispetto agli strumenti attuali

miglioramento enorme nelle capacita’ degli strumenti radioastronomici a terra • Primo strumento nel campo della Radioastronomia che nasce con

una caratterizzazione mondiale: Australia, Canada, Cina, Germania, India, Italia, Olanda, Polonia, Svezia, Regno Unito, USA (11 nazioni)

• Intervallo molto ampio di scopi scientifici

• Inizio costruzione ~2010-2012

Continuum sensitivity

> 1 mJyAGN Dominated

Spectral line sensitivity

Scopi scientifici di SKA

Leggi della fisica attraverso studi di pulsars

(circa 104 pulsars)

Universo magnetico

Storia del tempo: prime galassie e buchi neri

Energia oscura

Astrochimica, astrobiologia, vita extraterrestre

guidare le scelte tecnologiche

Come costruire lo SKA?

• Lo strumento e’ pensato con una configurazione flessibile

20% entro un diametro di 1 km

e poi fino a 3000/5000 km

• Occorre trovare la soluzione piu’ efficace dal punto di vista dei costi e delle prestazioni per il raggiungimento degli scopi scientifici

Arrays di antenne piccole

12 m dishes - LNSD (USA)

PPD 12 m dishes (INDIA)

Luneburg Lenses (AU) - 7 m

Riflettori sferici - 500 mKARST depressions (CHINA)

Arrays di antenne grandi

Riflettori piatti 200 m (CAN)

Riflettori cilindrici 110 x 15 m (AU)

Array di dipoli (EU)

Array ibridi ?

Proposte per il Sito•Dovra’ essere in un’area con basso livello di interferenze radio di natura umana

•Proposals presentate da Australia, Brasile, Cina, Stati Uniti, Sud Africa

•Tests sulla stabilita’ troposferica e su interferenze

Raggiungere lo scopo: Collaborazione Internazionale

• Coordinamento per costruire una struttura che una singola nazione non puo’ finanziare

• Collaborazione essenziale : attualmente non esiste alcuna organizzazione internazionale per la radio astronomia

(tipo CERN/ESA/ESO)

• Ampia conoscenza di base (industrie elettroniche, fibre ottiche), scambi di competenze

• Ricaduta tecnologica

Timeline

2004 Finalizzazione degli scopi scientifici e delle priorita’ scientifiche, revisione disegni tecnologici, test sui siti, prima fase di prototipi

2005 Selezione del sito, short list dei disegni tecnici

2007 Selezione del disegno tecnico, inizio fase 2 del prototipo

2009 Sottomissione delle proposals per i finanziamenti

2010-2012 Inizio costruzione

2020-2022 Fine costruzione

FinanziamentiFase di sviluppo fino al 2006

~ 50 M€-$ finora (Australia, Canada, Cina, India, Olanda, USA)

+ FP6 : Fondi UE (ITALIA)

Fase di prototipo (2007-2010)

TBD

Fase di costruzione (2010 -)

• 1/3 Europa (Accordi intergovernativi? EU?)

• 1/3 USA

• 1/3 Canada, Australia, Sud Africa, Cina, India, Giappone,……

Costi 1000 €-$ / metro2 TOTALE 109 €-$

Contributo italiano a SKA

L’Istituto di Radioastronomia partecipa al progetto SKAsotto diversi aspetti e con diverse competenze : GESTIONE : ISSC SCIENZA : ISAC + Partecipazione a workshops con contributi in vari campi (AGN, Ammassi di galassie, Formazione di Galassie, Surveys nel continuo, Stelle in radio)

PROTEZIONE INTERFERENZE : SESC

SIMULAZIONI : Sviluppo di software per simulare sensibilita’, potere risolutore, polarizzazione, etc

TECNOLOGIA : Sviluppo di componenti hardware Uso della Croce del Nord come dimostratore.

F. Mantovani

L. FerettiChair WG IGM

R. AmbrosiniWG RFI meas

International ScienceAdvisory Committee

------------------------9 Working Groups

International SKASteering

Committee

Site EvaluationAnd

Selection Committee-----------------

1 WG

Montebugnoli et al.

Nanni et al.

R. Schilizzi

Ulteriori informazioni:

www.skatelescope.org