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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • ELECTRICITY
    • BASIC ELECTRIC ELEMENTS
      • WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE (operating at optical frequencies G02B; aerials H01Q; [N: modulating electromagnetic waves in transmission line, waveguide, cavity resonator or radiation field of aerial H03C7/02]; networks comprising lumped impedance elements H03H)
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION (radiation analysis of materials, mass spectrometry G01N; counters per se G06M, H03K; electric discharge tubes for analysing radiation or particles H01J40/00, H01J47/00, H01J49/00)
Classificazione geografica
Bibliografia
Aghanim N. et al., 2002, A&A 393, 381
Basu K. et al., 2004, A&A 416, 447
Benson et al., 2001, MNRAS 320, 153
Bucher M. et al., 2000, Phys. Rev. D 62, 083508
Carlstrom J. et al., 2002, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 40, 643
de Bernardis P. et al., 2000, Nature 404, 955
Hu W., et al., 1997, Nature 386, 37
Kamionkowski M. et al., 1997a, Phys. Rev. D 55, 7368
Kamionkowski M. et al., 1997b, Phys. Rev. Lett. 78, 2058
Kaplinghat M. et al., 2003, Ap.J. 583, 24
Kinney W. et al., 2004, Phys. Rev. D 69, 103516
Komatsu et al., 2003, Ap.J.Suppl. 148, 119
Mather et al., 1994, Ap.J. 420, 439
Polenta G. et al., 2002, Ap.J. 572, L27
Sachs R.K., Wolfe A.M, 1967, Ap.J. 147, 73
Spergel et al., 2003, Ap.J.S. 148, 175
Valageas et al., 2001, A&A 367, 1
Parole Chiave
RIVELATORE, MOSAICO DI RIVELATORI, FONDO COSMICO A MICROONDE, COSMOLOGIA

COSMOLOGIA MILLIMETRICA CON GRANDI MOSAICI DI RIVELATORI

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Lo studio della radiazione cosmica a microonde ha recentemente conseguito straordinari successi, che hanno enormemente migliorato la nostra comprensione dell' universo primordiale. Tuttavia, alcuni aspetti chiave rimangono ancora senza risposta: la presenza di una fase iniziale inflazionaria, la natura della materia oscura, la natura dell' energia oscura. Per rispondere a queste domande e' necessario un salto teconologico: lo sviluppo di grandi mosaici di rivelatori adatti a studiare i dettagli piu' fini del fondo a microonde (anisotropia a piccole scale, effetto SZ, polarizzazione), e di tutte le tecnologie ottiche, criogeniche, elettroniche, di analisi e interpretazione specifiche per questa attivita'. Il nostro paese deve assolutamente intraprendere questa attivita' per matenere l' elevata competitivita' ed il ruolo chiave che ha avuto finora nella comunita' internazionale di riferimento.
Vogliamo percio' sviluppare in Italia un mosaico di rivelatori per onde millimetriche, ottimizzato per misure ultrasensibili delle proprieta' dettagliate del Fondo Cosmico a Microonde. Il mosaico utilizzera' bolometri accoppiati ad antenne a tromba, con sensori di temperatura superconduttivi, ed utilizzera' una tecnologia di fabbricazione facilmente scalabile e flessibile, in modo da poter estendere successivamente ad alte frequenze la copertura spettrale della camera, e da produrre altre camere di grande formato sia >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Paolo De Bernardis Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Questo e' un programa di ricerca coordinato per realizzare con tecnologia interamente italiana una camera di grande formato di rivelatori millimetrici, completa di sistema criogenico ed elettronica di lettura, e di tutte le procedure di analisi e interpretazione dati necessarie per un immediato utilizzo, tra due anni, del sistema. La camera e' adatta ad essere installata al fuoco dei telescopi del programma GEMINI (MITO nell' emisfero nord, COCHISE nell' emisfero sud, OLIMPO su pallone stratosferico) dei quali i proponenti hanno piena disponibilita'. La tecnologia utilizzata (bolometri TES) permette di realizzare rivelatori di altissima sensibilita' e sensibili alla polarizzazione: la camera millimetrica verra' quindi utilizzata per studiare
- l' effetto Sunyaev-Zeldovich in ammassi di galassie e la sua polarizzazione, anche con blind-surveys dedicate alla scoperta di ammassi ad alto redshift.
- La Gaussianita' delle anisotropie CMB a scale comprese tra qualche minuto d' arco e qualche grado.
- La polarizzazione del fondo a microonde, nelle sue componenti E e B, con altissima sensibilita', in modo da rivelare sia la componente B primordiale che quella dovuta al lensing della componente E.
- L' emissione del mezzo interstellare ad alte latitudini galattiche, la sua anisotropia e polarizzazione, alla sensibilita' necessaria per la pianificazione della missione spaziale CMBPOL.
>>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La radiazione di fondo cosmico (CMB, Cosmic Microwave Background) e’ una insuperabile sorgente di informazioni per la cosmologia e la fisica delle alte energie.
Il suo spettro termico di corpo nero permette di conoscere la storia termica dell'universo fino a circa un anno dopo il Big-Bang. Lo studio delle sue anisotropie (fluttuazioni di brillanza lungo direzioni diverse in cielo) da’ informazioni fondamentali per le teorie di formazione di strutture cosmologiche, da epoche relativamente recenti fino alla "fotosfera" dell' universo, quando questo era mille volte piu’ piccolo. Il futuro della cosmologia come scienza matura e verificabile è quindi in buona parte nello studio delle anisotropie della CMB. Negli ultimi 40 anni e' stato sviluppato un quadro teorico dettagliato, corroborato da solide evidenze, come le recenti misure di alta qualita' effettuate dagli esperimenti BOOMERanG, MAXIMA, ARCHEOPS e WMAP: parametri chiave (costante di Hubble, curvatura dell' universo, densita' di energia in barioni e materia oscura) sono stati misurati con precisione del % (de Bernardis et al.,2002, Spergel et al.2003). E' stato notevole l’ impatto di queste misure in settori diversi dalla cosmologia, quali la fisica delle particelle elementari o la gravita' quantistica. Sono stati posti vincoli stringenti su: fisica del neutrino, fondi di onde gravitazionali primordiali, extra-dimensioni, materia oscura supersimmetrica. Informazioni >>>