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L’IRSOL cambia nome

IRSOL Istituto Ricerche Solari “Aldo e Cele Daccò” è il nuovo nome dell’istituto locarnese affiliato all’Università della Svizzera italiana (USI) che si occupa di fisica solare. Il cambiamento è stato deciso dal consiglio della Fondazione Istituto Ricerche Solari Locarno (FIRSOL) nella sua seduta del 5 aprile 2022, per onorare la memoria dei benefattori Aldo e Cele Daccò, che hanno deciso di destinare all’istituto un generoso lascito, che contribuirà all’ulteriore sviluppo della sua attività di ricerca. Questa si concentra soprattutto sullo studio del magnetismo solare e della sua evoluzione. L’attività magnetica solare ha un impatto diretto sulla Terra tramite il vento solare e le tempeste magnetiche.  Oltre a creare delle spettacolari aurore polari, le tempeste possono generare vari disturbi importanti alle telecomunicazioni radio, nonché importanti danni alle infrastrutture spaziali e alle reti di distribuzione dell’elettricità. Gli studi che si svolgono in questo ambito di ricerca, permettono di migliorare le nostre capacità predittive di questi eventi e contribuire a mitigarne gli effetti tramite l’adozione di contromisure. L’attività solare ha inoltre un legame con la quantità di energia irradiata dal Sole e quindi è di interesse pure per gli studi climatologici. 

La ricerca dell’IRSOL è svolta da vari gruppi di ricerca. Essi si occupano dello sviluppo di modelli teorici, dello svolgimento di simulazioni numeriche, delle osservazioni e dello sviluppo strumentale. Le osservazioni si avvalgono di strumentazione di alta precisione per le misure di polarizzazione ed in particolare del polarimetro ZIMPOL, che viene sviluppato e mantenuto in collaborazione con la Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI). Le misure vengono effettuate nel proprio osservatorio locarnese e in campagne dedicate presso il maggiore telescopio europeo GREGOR, in collaborazione con il Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS) di Freiburg (D). Sulla base di questa esperienza, l’IRSOL ha contribuito con la costruzione dell’unità polarimetrica alla realizzazione dello strumento di prima generazione VTF per il più grande telescopio solare del mondo DKIST (USA) e partecipa al progetto European Solar Telescope (EST), che mira a sviluppare un grande telescopio solare europeo di nuova generazione. 

L’IRSOL, riconosciuto quale struttura di ricerca di importanza nazionale, riceve contributi finanziari dalla Confederazione, dal Canton Ticino e dai comuni urbani del Locarnese. Vari progetti in corso vengono finanziati tramite fondi competitivi quali il Fondo Nazionale Svizzero e fondi europei. 

 

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IRSOL contribuisce alla campagna in occasione del 4° passaggio al perielio della sonda Parker Solar Probe

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.

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Approvata l’affiliazione dell’IRSOL all’Università della Svizzera italiana

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.

Per maggiori informazioni si rimanda alla relativa comunicazione istituzionale dell’USI.

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Prime immagini del Sole ad altissima risoluzione ottenute al nuovo telescopio DKIST

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.

Le osservazioni del DKIST saranno un importante banco di prova che permetterà di validare le simulazioni e i modelli teorici che vengono sviluppati all’IRSOL in collaborazione con l’Istituto di Scienze Computazionali dell’Università della Svizzera italiana (USI) e il Centro Svizzero di Calcolo Scientifico (CSCS).

Lo staff dell’IRSOL si congratula con i colleghi del NSO per l’importante traguardo raggiunto con successo.

Dettaglio di un’immagine solare ottenuta al DKIST. (NSO/AURA/NSF)

Per maggiori informazioni:
https://www.nso.edu/inouye-solar-telescope-first-light

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Eseguito con successo l’esperimento di fisica solare CLASP-II

Lo scorso 11 Aprile, 2019, dal centro della NASA presso il sito militare “White Sands Missile Range” nel Nuovo Messico (USA), è stato eseguito con successo l’esperimento di tipo “razzo sonda” denominato “Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter” (CLASP-II).

CLASP-II è il risultato di una collaborazione internazionale guidata dal Marshall Space Flight Center della NASA (USA), dal National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ, Tokyo, Giappone), dall’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife, Spagna) e dall’Istitut d’Astrophysique Spatiale (IAS, Orsay, Francia). L’esperimento vede come suoi partner l’Istituto Astronomico dell’Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca (ASCR), l’Istituto Ricerche Solari Locarno (IRSOL, Svizzera), il Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory (Palo Alto, USA), l’Università di Stoccolma (Svezia), e il Rosseland Center for Solar Physics Research (Oslo, Norvegia).

L’obbiettivo di CLASP-II era fornire nuove osservazioni di tipo spettro-polarimetrico di una particolare zona dell’atmosfera solare, la cromosfera. Questa complessa regione è al centro di una serie di importanti problemi scientifici, e il suo studio rappresenta una delle principali priorità nel campo della fisica solare. Sebbene ci siano numerose indicazioni che il campo magnetico giochi un ruolo fondamentale nella fisica della cromosfera, le nostre conoscenze riguardo il magnetismo di questa regione sono purtroppo ancora molto limitate. I campi magnetici presenti sul Sole possono essere studiati sfruttando le “impronte” che questi lasciano su una particolare proprietà della luce, la polarizzazione. L’esperimento CLASP-II ha fornito misure senza precedenti dell’intensità e polarizzazione della luce ultravioletta emessa dagli strati più alti della cromosfera. Questi dati, assolutamente unici, potranno ora essere sfruttati per ottenere nuove preziose informazioni circa l’intensità e l’orientazione dei campi magnetici cromosferici. Questo tipo di informazioni è di fondamentale importanza per comprendere, ad esempio, i meccanismi fisici responsabili dell’innesco di fenomeni di tipo esplosivo che hanno luogo nell’atmosfera solare. Se diretti verso la Terra, questi eventi di alta energia possono essere pericolosi per gli astronauti in orbita sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), o danneggiare i dispositivi elettronici a bordo dei satelliti, dai quali la nostra società tecnologica dipende oggi fortemente.

La radiazione ultravioletta non può essere osservata da terra e per questo è stato proposto un esperimento di tipo “sounding rocket” (razzo sonda), nell’ambito del “Sounding Rocket Program” della NASA. I razzi sonda sono molto più semplici ed economici dei satelliti, e offrono ai ricercatori l’opportunità di testare nuove idee e ottenere nuovi risultati in modo relativamente rapido. CLASP-II è stato lanciato Giovedi’ 11 Aprile alle ore 12:51 (ora locale) dal deserto White Sands nel Nuovo Messico (USA), a bordo di un razzo Black Brandt IX della NASA. Il razzo ha raggiunto un quota di 170 miglia (circa 273 km), prima di scendere con l’ausilio di un paracadute. Tutta la strumentazione è stata recuperata in ottimo stato. La misura è stata eseguita perfettamente durante i cinque minuti di osservazione: sia il sistema di puntamento che lo spettropolarimetro hanno funzionato in modo ottimale. Una prima analisi dei dati registrati ha mostrato un ottimo accordo con i calcoli teorici.

Il contributo dell’IRSOL all’esperimento avrà inizio ora, e riguarderà l’interpretazione teorica dei preziosi dati forniti da CLASP-II, con l’obbiettivo di estrapolare la maggior quantità possibile di informazioni riguardo il magnetismo della cromosfera. Questo lavoro coinvolgerà diversi Istituti e sarà guidato dal Prof. J. Trujillo Bueno (responsabile del progetto CLASP-II presso l’IAC). Lo sviluppo di nuovi strumenti computazionali che saranno di grande utilità per la modellizzazione teorica delle osservazioni fornite da CLASP-II è l’obbiettivo di un progetto “Sinergia” del Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (SNSF) attualmente in corso. Questo progetto vede coinvolti l’IRSOL di Locarno (Dr. Luca Belluzzi, membro del progetto CLASP-II) l’Istituto di Scienze Computazionali (ICS) dell’Università della Svizzera Italiana (USI) di Lugano (Prof. R. Krause), l’IAC di Tenerife (Prof. J. Trujillo Bueno) e, in qualità di partner, l’Istituto di Astronomia dell’ASCR (Dr. J. Stepan, membro del progetto CLASP-II).

Alcuni membri del progetto CLASP-II posano per una foto davanti al razzo Mercoledì 28 Marzo, presso il White Sands Missile Range (Nuovo Messico, USA). Da sinistra a destra: J. Okamoto (NAOJ, CLASP-II project scientist), D. McKenzie (NASA, CLASP-II principal investigator), R. Ishikawa (NAOJ, CLASP-II principal investigator), J. Trujillo Bueno (IAC, CLASP-II principal investigator), e L. Rachmeler (NASA, CLASP-II project scientist).

Crediti: U.S. Army, Photo by Louis Rosales

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CSCS e IRSOL presentano le loro attività computazionali alla trasmissione radiofonica Millevoci

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.