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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
{1} SUNYAEV, R. & ZELDOVICH, Ya.B.
1970, Comm. Astroph. Space Phys., 2, 66

{2} COLAFRANCESCO, S., MAZZOTTA, P., REPHAELI Y. & VITTORIO, N.
1997, ApJ, 479, 1

{3} "Cosmic Microwave Background Temperature at Galaxy Clusters"
BATTISTELLI; E.S.; DE PETRIS; M.; LAMAGNA; L.; MELCHIORRI; F.; PALLADINO; E.; SAVINI; G.; IN COLLABORATION WITH; COORAY; A.; MELCHIORRI; A.; REPHAELI; Y.
2002. ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS. (vol. 580 pp. L101-L104)

{4} COLAFRANCESCO, S. MARCHEGIANI, P. & PALLADINO, E. 2003, A&A, 397, 27

.{5} "The Italian Astrophysical Observatory in Antarctica: OASI"
DALL'OGLIO G.; ADE P.; ANDREANI P.; CALISSE P.; CAPPAI M.; HABEL R.; IACOANGELI A.; MARTINIS L.; MERLUZZI P.; PICCIRILLO L.; PIZZO L.; POLCARO V.F.; ROSSI L. (1992).EXPERIMENTAL ASTRONOMY. (vol. 2 pp. 275)  


{6}The Sunyaev-Zel'dovich effect in the millimetric region
FABBRI, R.; MELCHIORRI, F.; NATALE, V.
 Nov. 1978, Astrophysics and Space Science, vol. 59, no. 1, p. 223-236.

{7} COLAFRANCESCO, S. & MELE, B.
2001, ApJ, 562, 24

{8} "MAD-4-MITO, a Multi Array of Detectors for ground-based mm/submm SZ observations"
L. LAMAGNA, M. DE PETRIS, F. MELCHIORRI, E. BATTISTELLI, M. De GRAZIA, G. LUZZI, A. ORLANDO, G. SAVINI.
2001; 3K1BC Workshop :Experimental Cosmology at millimeter wavelengths,
Breuil-Cervinia (AO), Luglio 9 -13. M.De Petris & M. Gervasi Eds
(astro-ph 0203427)AIP Conference Proceedings 616,92,(2002).

{9} "Millimetric observations with a high-altitude 2.6m ground based telescope"
M.DE PETRIS, F.MELCHIORRI, A.ORLANDO, L.LAMAGNA, L.D'ALBA, S.COLAFRANCESCO
Y.REPHAELI, M.SIGNORE, E.KREISA, C.CASTAGNOLI ,A.ROMERO, P.VALLANIA ,S.VERNETTO and O.SAAVEDRA Chacaltaya Meeting on Cosmic Ray Physics, La Paz (Bolivia), Luglio 23 -27, 2000. Il Nuovo Cimento,24C,N.4-5,651,(2001)

{10}"The cosmological deceleration parameter and the Sunyaev-Zeldovich effect"
May 1979
FABBRI, R.; MELCHIORRI, F.; MENCARAGLIA, F.; NATALE, V.
Astronomy and Astrophysics, vol. 74, no. 3,, p. L20-L23

{11}The Zel'dovich effect and the intergalactic dust in galaxy clusters
Feb. 1978; AIELLO, S.; MELCHIORRI, F.; MENCARAGLIA, F.
Astrophysics and Space Science, vol. 53, no. 2, , p. 403-409.

{12} "MITO Measurements of the Sunyaev-Zeldovich Effect in the Coma Cluster of Galaxies"
M. DE PETRIS; L. LAMAGNA; MELCHIORRI F.; A. ORLANDO; E.PALLADINO; IN COLLABORATION WITH Y. REPHAELI; S. COLAFRANCESCO; E. KREYSA; M. SIGNORE (2002). ASTROPHYSICAL JOURNAL. (vol. 574 pp. L119-L122)

{13} COLAFRANCESCO, S. & MARCHEGIANi, P. 2003, A&A, submitted

{14}"MASTER: A triple heterodyne receiver for astronomy in the millimeter and sub-millimeter domain"
E. BATTISTELLI; M. ZANNONI; G. BOELLA; GERVASI M.; A. PASSERINI; G. SIRONI; D. ANDREONE; L. BRUNETTI; V. LACQUANITI; S. MAGGI; R. STENI; E. NATALE; J.R. THORPE (2002). PUBLICATION OF ASTRONOMICAL SOCIETY OF AUSTRALIA. (vol. 19 pp. 323-327)

   {15}_"MITO: a mm-TELESCOPE Devoted to CMB Observation"
M.De Petris, ; P.de Bernardis, ; S.Granata, ; ALattanzio, .; T.Maiani, ; G.Mainella,; S.Masi, ; F.Melchiorri, ; A.Orlando, ;L. Palummo, ; E.Aquilini, ; P.;Cardoni, L.Martinis,; F.;Scaramuzzi, B. Melchiorri, ; M.;Canonico, E.Kreysa, ; M.Perciballi,
Meeting "Topological Defects " , Rome October11-12,1996
M.Signore,F.Melchiorri eds.World Scient.pg.84,n.97(1998).



{16 } -"Astronomia millimetrica alla Testa Grigia"
F. Melchiorri
"I 50 anni del laboratorio della Testa Grigia "-C.Castagnoli
Quaderni di storia della fisica pg103,3,(1998)

{17}-"A ground-based experiment for CMBR anisotropy observations: MITO"
De Petris M., G. Mainella, A. Nerozzi, P. de Bernardis, G. Garavini, S. Granata, G. Guarini, S. Masi, B. Melchiorri, F. Melchiorri, S. Nobili, A. Orlando, L. Palummo, G. Pisano, A. Terracina ;
International School of Space Science - 1998 Course: 3K Cosmology,
L'Aquila , Settembre 2 - 12, 1998,
F. Melchiorri, P. Richards, M. Signore e G. Sironi editors
New Astronomy Review , Vol.43, 297-315 (1999).

{18}CONSTRAINING THE SHAPE OF THE CMB: A PEAK-BY-PEAK ANALYSIS.
By Carolina J. Odman (Cambridge U.), Alessandro Melchiorri (Oxford U.),
Michael P. Hobson, Anthony N. Lasenby (Cambridge U.),. Jul 2002. 11pp.
Published in Phys.Rev.D67:083511,2003
e-Print Archive: astro-ph/0207286


{19}Lamarre et al., 1998. ApJ 507:L5

{20}Mason et al., 2001. ApJ 555:L11

{21}NEW CONSTRAINTS ON THE RUNNING MASS INFLATION MODEL.
By Laura Covi (DESY), David H. Lyth (Lancaster U.), Alessandro Melchiorri
(Oxford U.),. DESY-02-136, Oct 2002. 10pp.
Published in Phys.Rev.D67:043507,2003
e-Print Archive: hep-ph/0210395


{22} "Triple experiment spectrum of the Sunyaev-Zeldovich Effect in the Coma cluster"
BATTISTELLI; E.S.; DE PETRIS; M.; LAMAGNA; L.; G. LUZZI; R. MAOLI; A. MELCHIORRI; MELCHIORRI F.; A. ORLANDO; E. PALLADINO; G. SAVINI; IN COLLABORATION WITH; Y. REPHAELI; M. SHIMON; S. COLAFRANCESCO; E. KREYSA AND M. SIGNORE (2003). ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS. (vol. 598 pp. L75-L78)

{23}"OLIMPO: a few arcmin resolution survey at mm and sub-mm wavelengths."
S.Masi et al. (2003). 4th National Conference on Infrared Infrared Astronomy. 4-7 December 2001. Memorie della Società Astronomica Italiana", 74, 1 (2003.  )

{24} " Absolute calibration and beam reconstruction of MITO"
G. Savini et al. (2003) accepted for pubblication in New Astronomy March 2003, preprint astro-ph/0303551

{25)An automatic Radiometer for the Measurement of the atmospheric Emission and Transmittance in the Far Infrared
G. Dall'Oglio, F. Fonti, G. Giraldi, B. Olivo Melchiorri, F. Melchiorri, V. Natale, F. Pippi, P. Sassi, P. Tonini, S. Sivertsen " ", Infrared Phys., 14, 303, (1974).

{26}"Atmospheric Windows and Broad Band Photometry in Far Infrared"
G. Dall'Oglio, B. Olivo Melchiorri, F. Melchiorri, V. Natale, P. Lombardini Infrared Phys., 14, 335, (1974).
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Pubblicazioni in comune con i gruppi internazionali che partecipano al programma;


Princeton:

{30}COSMOLOGICAL CONSTRAINTS FROM A COMBINED ANALYSIS OF THE CLUSTER MASS
FUNCTION AND MICROWAVE BACKGROUND ANISOTROPIES.
By Alessandro Melchiorri, Paul Bode, Neta A. Bahcall, Joseph Silk. Dec
2002. Ap.J.586:L1-L3,2003
e-Print Archive: astro-ph/0212276

{31}RECOMBINING WMAP: CONSTRAINTS ON IONIZING AND RESONANCE RADIATION AT
RECOMBINATION. Rachel Bean (Princeton U.), Alessandro Melchiorri (Rome
U.), Joseph Silk (Oxford U.),. Jun 2003.
Phys.Rev.D68:083501,2003, e-Print Archive: astro-ph/0306357

Fermilab e Columbia:

{32}WMAPPING INFLATIONARY PHYSICS.
By William H. Kinney (Columbia U.), Edward W. Kolb (Fermilab & Chicago U.,
EFI), Alessandro Melchiorri (Oxford U. & Rome U.), Antonio Riotto (INFN,
Padua),. FERMILAB-PUB-03-117-A, May 2003. 22pp.
e-Print Archive: hep-ph/0305130

Cambridge e Porto:

{33}WMAP CONSTRAINTS ON VARYING ALPHA AND THE PROMISE OF REIONIZATION.
By C.J.A.P. Martins, A. Melchiorri, G. Rocha, R. Trotta, P.P. Avelino,
P. Viana. DAMTP-2003-13, Feb 2003.
e-Print Archive: astro-ph/0302295


Caltech:

{34}IS THE COSMIC MICROWAVE BACKGROUND CIRCULARLY POLARIZED?
By Asantha Cooray (Caltech), Alessandro Melchiorri, Joseph Silk (Oxford
U.),. May 2002..
Phys.Lett.B554:1-6,2003
e-Print Archive: astro-ph/0205214

{35}SMALL ANGULAR SCALE CMB ANISOTROPIES FROM CBI AND BIMA EXPERIMENTS: EARLY
UNIVERSE OR LOCAL STRUCTURES? OLD-TITLE = SMALL ANGULAR SCALE CMB
ANISOTROPIES: EARLY UNIVERSE OR LOCAL STRUCTURES?
By Asantha Cooray (Caltech), Alessandro Melchiorri (Oxford U.),..
Phys.Rev.D66:083001,2002
e-Print Archive: astro-ph/0204250


IAS Orsay:

COSMIC MICROWAVE BACKGROUND ANISOTROPIES BEYOND THE THIRD PEAK.
By N. Aghanim (Orsay, IAS & Paris, Inst. Astrophys.), P.G. Castro,
A. Melchiorri, J. Silk (Oxford U.),. Mar 2002. 12pp.
Published in Astron.Astrophys.393:381-388,2002
e-Print Archive: astro-ph/0203112

Oxford:

ON THE DENSITY OF COLD DARK MATTER.
By Alessandro Melchiorri, Joseph Silk (Oxford U.),. Mar 2002. 5pp.
Published in Phys.Rev.D66:041301,2002
e-Print Archive: astro-ph/0203200
Parole Chiave
COSMOLOGIA; RADIAZIONE DI FONDO COSMICO; ASTRONOMIA MILLIMETRICA

PROGETTO GEMINI: Misura del segnale Sunyaev-Zeldovich da ammassi di galassie nei due emisferi.

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Studio sperimentale e teorico dell'Effetto Sunyaev-Zeldovich, una delle Anisotropie Secondarie della radiazione di fondo cosmico (CMB) , e cioe' della interazione della radiazione di fondo cosmico con il gas caldo negli ammassi di Galassie attraverso osservazioni condotte sia nell' emisfero NORD che nell' emisfero SUD per mezzo di telescopi e strumentazione identica ( cosi' da produrre un data base omogeneo di spettri del segnale SZ tra 500 e 90 GHz per un totale di 20 ammassi), operando da terra con i telescopi MITO, OASI , a Dome C COCHISE , e da pallone stratosferico con OLIMPO . A tale scopo il progetto GEMINI convoglia su un unico obbiettivo le forze di vari gruppi universitari e degli Osservatori Astronomici Italiani che lavorano nel settore ( Roma La Sapienza, Roma3, OAR Roma, Milano-La Bicocca ). Il gruppo costituito da astrofisici e cosmologi pianifichera' le osservazioni, la loro esecuzione e l'analisi dei risultati in modo da ottimizzare il ritorno in termini di informazioni non ambigue sulla fisica degli ammassi e sui parametri cosmologici. Una vasta rete di collaborazioni internazionali (Cardiff, Fermi Lab., Oxford, Parigi, Princeton,Tenerife, Tel Aviv, Bonn) consentira' di sfruttare al meglio le potenzialita' del programma osservativo, sia attraverso la analisi e interpretazione dei dati ( Tel Aviv, Oxford, Parigi, Princeton, Fermi Lab.), sia attraverso sviluppi hardware come rivelatori ( Cardiff, Max Planck di Bonn) o osservazioni congiunte di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Francesco MELCHIORRI Universita' degli Studi di ROMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
PREMESSA.

L' Italia si trova nella condizione fortunata di possedere due telescopi millimetrici gemelli di 260 cm di diametro in configurazione Cassegrain f/4 operanti uno in alta montagna ( Testa Grigia, sopra Cervinia a 3500 m di altezza) e uno alla base italiana di Baia Terranova in Antartide, in attesa di montare a Dome C vicino al Polo Sud un altro telescopio identico. Ambedue questi telescopi operano al limite di diffrazione nelle regioni millimetriche tra 300 e 3000 micron.

l'immagine si apre in una nuova finestra

A sinistra MITO, a destra OASI, operativi rispettivamente a Plateau Rosa'
Cervinia 3500m s.l.m. e alla base Italiana di Terranova in Antartide.
Telescopi gemelli con:

diametro primario .........................................2600 mm
raggio curvatura ...........................................2494.54 mm
costante conica............................................-1.009
f-number primario......................................... 0.48
diametro secondario......................................410 mm
raggio curvatura............................................539.78 mm
costante conica.............................................-1.908
distanza vertici p-s.........................................1018.7 mm
f-number Cassegrain......................................4.07
lunghezza focale Cassegrain...........................8151 mm
campo di vista >>>

Risultati parziali attesi
Nel corso della FASE 1 si aspettano due principali risultati, uno di tipo teorico e l'altro di tipo sperimentale.
Da un punto di vista teorico avremo una
PIANIFICAZIONE DELLE OSSERVAZIONI comprensiva di:
a- identificazione delle frequenze e bande ottimali di misura a seconda dell'obbiettivo scientifico ( misura della temperatura della CMB al redshift dell'ammasso, misura della temperatura elettronica del gas dell'ammasso, misura della velocita' peculiare dell'ammasso, misura della costante di Hubble e possibili indicazioni per la presenza di una costante cosmologica)
b- identificazione di 10 ammassi nell' Emisfero NORD e 10 nell' Emisfero SUD osservabili durante le Campagne a MITO e a OASI con estensioni angolari maggiori di 4-5 minuti d'arco, con dati X di buona qualita'; produzione di una mappa dei foregrounds galattici basata sui dati IRAS, ISO, FIRAS e mappe regioni HI e HII e, a partire dal Luglio 2005, sui dati forniti da OLIMPO.
c- definizione del piano osservativo con identificazione della sequenza ottimale di scansione per minimizzare il contributo dei foregrounds galattici
d- simulazione del processo di misura ed analisi dati e ottimizzazione dei filtri spaziali per ridurre il contributo dei foregrounds

Accanto a queste attivita' teoriche ci aspettiamo degli importanti risultati nella preparazione e orttimizzazione dell' hardware. In particolare;

1- completamento dei due fotometri MAD1 e >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
E' ben noto che la radiazione di fondo cosmico (CMB) offre un potente mezzo di indagine cosmologica: lo studio delle anisotropie primarie ( presenti sulla superficie di ultimo scattering) permette di conoscere lo stato dell'Universo a redshift 1100; le osservazioni su pallone ( BOOMERANG, MAXIMA, ARCHEOPS) , a terra (DASI, TOCO) e su satellite ( WMAP ) hanno permesso di determinare alcuni parametri cosmologici ( densita' barionica e non, equazione di stato, costante cosmologica, spessore ottico e reionizzazione, ecc) con una accuratezza spesso migliore di qualche percento inaugurando quella che viene oggi comunemente chiamata Precision Cosmology.

Non meno importante, anche se meno esplorato, e' il ruolo delle cosidette "anisotropie secondarie" della CMB, cioe' lo studio delle interazioni della radiazione di fondo con le strutture presenti fra noi e Z=1100: Esse hanno origine dall'assorbimento causato dallo scattering Thomson e Compton dei fotoni della CMB su elettroni liberi o molecole presenti nelle strutture, determinando degli effetti termici e/o degli echi Doppler sulla CMB. Viene cosi' messo a disposizione degli astrofisici e dei cosmologi una sorta di banco ottico cosmologico, dove gli oggetti in studio sono illuminati da una "lampada" (la CMB)della quale e' nota intensita' e spettro con grande precisione. E' quindi possibile sia studiare " in assorbimento" l'oggetto interposto ricavandone informazioni preziose sulla sua composizione chimica e sul suo >>>