La prima edizione dei WHPI “Show and Tell days” si è tenuta il 14 e 15 Settembre 2020. L’agenda è disponibile qui. Durante questi due giorni sono stati presentati dei video tutorials seguiti da un momento durante il quale i partecipanti hanno potuto porre delle domande. L’IRSOL ha presentato i dati osservativi ottenuti durante la campagna organizzata durante il 4o passaggio al perielio della sonda Parker Solar Probe, a cui hanno partecipato osservatori solari da Terra e dallo spazio ( maggiori informazioni qui).
In occasione del quarto passaggio in prossimità del Sole (perielio) della sonda Parker Solar Probe, è stata organizzata una campagna osservativa congiunta che ha coinvolto vari osservatori nel mondo, IRSOL compreso.
Lo sforzo congiunto è stato profuso nel contesto dell’iniziativa Whole Heliosphere and Planetary Interactions . Esso dovrebbe permettere di costruire una visione coerente delle complesse strutture magnetiche degli strati esterni dell’atmosfera solare.
La missione della NASA Parker Solar Probe, è stata lanciata nell’agosto 2018, allo scopo di fornire nuove conoscenze sull’attività solare e per incrementare le capacità predittive nel contesto della meteo spaziale.
L’IRSOL ha raccolto l’invito a partecipare alla campagna, registrando misure spettro-polarimetriche ad alta precisione dei punti ai piedi delle strutture magnetiche solari. Le misure ottenute forniscono informazione critiche e complementari sull’attività magnetica ad un’altezza di circa 800 km sopra la superficie visibile del Sole. Ecco i dati pubblicati.
Nei lavori parlamentari del 18 febbraio 2020 il Gran Consiglio del Canton Ticino ha approvato il messaggio governativo relativo all’affiliazione dell’IRSOL alla Facoltà di scienze informatiche dell’Università della Svizzera italiana (USI). Questo importante riconoscimento permette di consolidare l’integrazione dell’IRSOL nel contesto accademico svizzero e offre nuove opportunità di sviluppo scientifico.
È un grande momento per la fisica solare. Sull’isola di Maui (Hawaii), è appena entrato in funzione il più grande telescopio solare al mondo DKIST e il National Solar Observatory (NSO) ha pubblicato ieri le prime spettacolari immagini.
Esempio di un’immagine della superficie solare ottenuta da DKIST (vedi link). (NSO/AURA/NSF)
Esse mostrano nei minimi dettagli la superficie del Sole, con una risoluzione mai raggiunta prima. In particolare sono ben visibili i dettagli dei cosiddetti granuli, che appaiono come delle celle chiare calde al centro, e scure e più fredde ai bordi. Le dimensioni dei granuli sono paragonabili all’area della Francia. Essi si formano grazie al fenomeno della convezione, attraverso il quale si creano dei moti circolatori dove il gas incandescente più caldo e più leggero risale in superficie al centro del granulo per poi ridiscendere ai bordi del granulo dopo essersi raffreddato per irraggiamento. Una situazione analoga si crea in una pentola d’acqua che viene portata a ebollizione.
L’IRSOL collabora con il Leibniz-Institut for Solar Physics (KIS) di Freiburg alla costruzione del Visible Tunable Filter (VTF) da installare al telescopio DKIST. Questo strumento permetterà di ottenere delle immagini spettro-polarimetriche con una risoluzione mai raggiunta prima. Ciò darà la possibilità ai ricercatori di studiare i dettagli del campo magnetico solare, principale artefice dell’attività solare e dei vari fenomeni eruttivi, che possono raggiungere anche la Terra sotto forma di tempeste solari.
Dal mese di Febbraio del 2019, l’IRSOL ospita il progetto e-CALLISTO dedicato alle misure di onde radio in ambito astronomico.
E-CALLISTO è un sistema di strumenti di una rete internazionale di spettrometri per le onde radio solari che è stato sviluppato, messo in funzione e mantenuto da Christian Monstein originariamente all’ex-istituto di Astronomia del Politecnico Federale di Zurigo in occasione dell’Anno Internazionale dell’Eliofisica del 2007. Le applicazioni principali sono l’osservazione di lampi solari radio e il monitoraggio delle frequenze radio per la scienza astronomica, la formazione e la divulgazione.
Il responsabile del progetto, Christian Monstein, è divenuto un nuovo collaboratore affiliato all’IRSOL. Monstein è nato in Svizzera e vive a Freienbach. Ha frequentato l’università di Costanza (Germania) dove ha ottenuto il diploma di ingegnere elettronico. Ha acquisito una ventennale esperienza nella progettazione di sistemi automatici di test nell’industria delle telecomunicazioni. Ha lavorato per più di 20 anni al Politecnico Federale di Zurigo per la progettazione di radio ricevitori e spettrometri. Ha pure partecipato al progetto del telescopio Herschel (HIFI) dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e al progetto MUSE per il telescopio VLT dell’ESO in Cile. Recentemente è stato coinvolto nei progetti di radio astronomia ‘BINGO’ in Uruguay / Brasile e ‘HIRAX’ in Sud Africa. È tuttora responsabile dell’hardware e del software del progetto e-CALLISTO. È inoltre coordinatore di SetiLeague in Svizzera e ha rappresentato la Svizzera nel comitato per le frequenze di radio astronomia (CRAF). È tuttora membro del comitato strategico ISWI dell’Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari dello spazio extra-atmosferico (UNOOSA) ed è appena stato nominato membro dell’ITU.
Il 24 gennaio 2019, si è tenuta a Bruxelles la riunione che ha dato inizio al progetto SOLARNET II, che si prefigge l’obiettivo di integrare le maggiori infrastrutture nel campo della fisica solare ad alta risoluzione, in vista della realizzazione del European Solar Telescope (EST). SOLARNET II si svolgerà sull’arco dei prossimi 4 anni coinvolgendo 36 partners provenienti da 16 diverse nazioni.
EST è il telescopio solare di prossima generazione che la comunità europea di fisica solare sta progettando alle isole Canarie. Il progetto è gestito dalla European Association for Solar Telescopes (EAST) che è stata fondata nel 2006 e che attualmente include membri di 18 nazioni. La Svizzera è rappresentata in seno all’associazione EAST dall’IRSOL. Dal 2016 EST è incluso nel European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), uno strumento strategico pensato per lo sviluppo dell’integrazione scientifica in Europa.
La partecipazione svizzera a SOLARNET-II è alquanto importante. Il partecipante principale è l’Università della Svizzera italiana (USI) che si avvale della collaborazione dell’IRSOL quale istituto associato e del Centro svizzero di calcolo scientifico (CSCS). La Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) partecipa pure al progetto. Il contributo svizzero al progetto può essere riassunto come segue. Il supercomputer Piz Daint al CSCS sarà messo a disposizione dei fisici solari per sviluppare nuove strategie di calcolo per lo studio dell’atmosfera solare. USI e IRSOL organizzeranno una summer school dal titolo “Solar spectropolarimetry: From real to virtual observations”. Inoltre è previsto che l’IRSOL lavorerà sullo sviluppo di un’innovativa tecnologia che permetterà delle misure polarimetriche ad alta precisione assoluta con errori sistematici ridotti. Infine l’HEIG-VD contribuirà alla realizzazione di un efficiente sistema di ottica adattiva.
Mercoledì 23 gennaio alle ore 11:00, la trasmissione Millevoci della RSI è stata dedicata alla presentazione delle attività computazionali del Centro Svizzero di Calcolo Scientifico (CSCS), portando quale esempio la collaborazione con l’IRSOL nell’ambito delle simulazioni di fisica solare. Il seguente link premette di raggiungere la pagina WEB della trasmissione e di riascoltarla.
La ricerca all’IRSOL si svolge attualmente su 3 pilastri: osservazioni al telescopio, teoria e simulazioni numeriche. Queste ultime hanno potuto beneficiare in questi ultimi anni di tempo macchina presso il potente calcolatore Piz Daint del CSCS. In ambito computazionale sono stati anche avviati dei progetti in collaborazione con l’Istituto di Scienze Computazionali (ICS) dell’Università della Svizzera italiana (USI), con l’Istituto di Astrofisica delle Canarie (IAC) e con il Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik (KIS) di Freiburg. Le collaborazioni internazionali sono cresciute di importanza e quest’anno sono culminate con l’avvio di un progetto europeo H2020 denominato Solarnet svolto da un consorzio europeo di cui fanno parte l’IRSOL, il CSCS e l’ICS per il tramite dell’USI. Lo scopo principale di Solarnet è quello di mettere a disposizione le grandi infrastrutture europee e di favorirne le collaborazione e lo scambio di competenze in vista del progetto di costruzione dell’European Solar Telescope (EST) da 4 metri presso le isole Canarie. Fra le principali attività che si svolgeranno in Ticino nell’ambito di Solarnet si prevede: la messa a disposizione della comunità scientifica solare europea di tempo macchina presso il CSCS; l’implementazione all’IRSOL di un’innovativa tecnica di misura della polarizzazione assoluta e l’organizzazione di una summer school in collaborazione con l’ICS dedicata alle tecniche computazionali nella fisica solare.
400 anni di dati raccolti quasi ogni giorno, dal momento in cui Galileo scoprì le macchie solari: la ricerca scientifica più lunga della Storia. Una ricerca in cui la Svizzera svolge un ruolo centrale grazie all’intuizione di Rudolf Wolf, che nel 1847 inventò un metodo per quantificare l’attività solare attraverso il conteggio delle macchie e dei gruppi. L’attività di Wolf prese avvio a Berna, continuò a Zurigo e a partire dal 1981 è proseguita presso la Specola Solare Ticinese di Locarno nel network coordinato dal Sunspot Index and Long-term Solar Observations (SILSO) di Bruxelles. Ora questa ricerca ottiene il riconoscimento anche dell’ufficio svizzero del Global Climate Observing System (GCOS) presso MeteoSvizzera, che nei prossimi cinque anni finanzierà una partnership fra la Specola e il Politecnico federale di Zurigo, con lo scopo di archiviare, digitalizzare, conservare a lungo termine e rendere disponibili alla comunità scientifica i dati raccolti in più di mezzo secolo di osservazioni effettuate in Ticino. Infatti gli studi sull’andamento del ciclo solare sono importanti per determinare eventuali, possibili influenze sul clima terrestre e determinare il ruolo dei fattori naturali e delle attività umane.
Il Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (FNS) ha approvato, nell’ambito del programma di finanziamento “Sinergia”, un progetto di cooperazione tra l’IRSOL, l’Istituto di Scienze Computazionali dell’Università della Svizzera italiana (USI), e l’Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) di Tenerife (Spagna).
Il progetto, dal titolo “HPC-techniques for 3D modeling of resonance line polarization with PRD”, ha come obbiettivo lo sviluppo di nuovi metodi numerici necessari per calcolare l’intensità e la polarizzazione della radiazione in modelli tridimensionali (3D) dell’atmosfera solare, tenendo conto dei fenomeni di ridistribuzione parziale in frequenza (PRD).
La possibilità di eseguire tale modellizzazione teorica rappresenta un passo fondamentale nello sviluppo di nuove tecniche diagnostiche per lo studio del magnetismo della cromosfera e della regione di transizione. Il problema in oggetto è particolarmente complesso, soprattutto da un punto di vista computazionale, e per questo risulta indispensabile unire competenze specifiche nei campi delle scienze computazionali, dell’high-performance computing (HPC), e della spettropolarimetria teorica e numerica.
Il progetto permetterà di offrire una posizione post-doc di quattro anni in ciascuno dei tre istituti coinvolti, più una posizione per un dottorato di ricerca presso l’USI.
I contratti avranno inizio tra la fine del 2018 e primi mesi del 2019.
