ASTRI Mini-Array and CTA: four hundred new "tiles" from Media Lario

 

Fotografia di uno specchio con alcuni dei protagonisti di ASTRI Mini-Array

In the image above: a completed mirror with some team people: from left to right, Giovanni Pareschi (ASTRI Mini-Array Project PI), Salvatore Scuderi (Program Manager) and Nicola La palombara (Product Assurance Manager). Credit: Inaf Brera.
Image information: shooted with a Manfrotto 055XPROB tripod and Arca-Swiss d4 geared pan FlipLock head, UV filter.
Lighting: two LED Walimex PRO Nova 900 Plus Daylight panels.

February 2022 – Under a contract awarded by the INAF Astronomical Observatory of Brera, Media Lario has completed the production of the first block of mirrors for the ASTRI Mini-Array telescopes and for the medium-sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array.

Of the four hundred hexagonal panels, two hundred will be used to construct the large primary mirrors of the nine ASTRI Mini-Array telescopes, the gamma-ray astronomy facility under construction at the Teide Observatory (Tenerife) in the Canary Islands.

The other two hundred will form the reflecting surface of two of the nine medium-sized telescopes (Medium Size Telescopes, MSTs) of the Cherenkov Telescope Array (Cta), which will be installed at the La Palma Observatory, the Northern site of CTA, also in the Canary Islands.

The production of the hexagonal mirrors is described in an article published today in the Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and System.

With the delivery of the segments and the next installation on the respective telescopes, the National Institute of Astrophysics (INAF) adds another important “tile” to the construction of the future large arrays of Cherenkov telescopes for the very high energies.

«The technology of making Cherenkov mirrors based on cold glass replica was developed in 2006 thanks to the very close and fruitful collaboration between researchers and technicians from INAF and Media Lario and has now become the reference technology for CTA» underlines Giovanni Pareschi, Principal Investigator of the ASTRI Mini-Array project. «With this activity we have shown how the production can be industrialized while at the same time maintaining the quality high. This is a great success of the Italian technical and scientific community».

A mirror in the laboratory

The laboratory with one of the hexagonal panel just completed.

Scientific article: “Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI mini-array and the MST project for the Cherenkov Telescope Array” by Nicola La Palombara, Giorgia Sironi, Enrico Giro, Salvatore Scuderi, Rodolfo Canestrari, Simone Iovenitti, Markus Garczarczyk, Maria Krause, Sebastian Diebold, Rachele Millul, Fabio Marioni, Nadia Missaglia, Matteo Redaelli, Giuseppe Valsecchi, Fabio Zocchi, Adelfio Zanoni and Giovanni Pareschi, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 2022.

Article on MediaINAF: Quattrocento specchi per Astri e Cta

ASTRI is a INAF gamma ray experiment with the collaboration of other international institutions (P.I. G. Pareschi) with the aim of observing the gamma ray sky from a few to hundreds of Tev by building a Mini-Array of 9 telescopes in Tenerife (Canarie, Spain – thanks to the Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC hospitality). The Mini-Array telescopes are similar to those that will be constructed for the CTA project in the south.

Social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

In collaboration with Giuseppe Fiasconaro.

/by

ASTRI Mini-Array e CTA: quattrocento "tasselli" da Media Lario

Fotografia di uno specchio con alcuni dei protagonisti di ASTRI Mini-Array

Fotografia di uno specchio finito con alcuni membri del team: da sinistra, Giovanni Pareschi, PI del progetto ASTRI Mini-Array, Salvatore Scuderi, Program Manager, e Nicola La Palombara, Product Assurance Manager. Crediti: Inaf Brera – Informazioni immagine: scatto con un treppiede Manfrotto 055XPROB e testa Arca-Swiss d4 geared pan FlipLock , filtro UV – Illuminazione: due pannelli LED Walimex PRO Nova 900 Plus Daylight.

Febbraio 2022 – Sulla base di un contratto assegnato dall’Inaf Osservatorio astronomico di Brera, la Media Lario ha completato la produzione dei primi tasselli per gli specchi dei telescopi del Mini-Array ASTRI e per i telescopi di taglia intermedia del Cherenkov Telescope Array.

Si tratta in totale di quattrocento pannelli esagonali, duecento dei quali, da 85 cm, serviranno per dar forma ai grandi specchi primari dei nove telescopi del Mini-Array ASTRI, osservatorio per astronomia gamma in costruzione all’Osservatorio del Teide, a Tenerife (Canarie).

Gli altri duecento, da 120 cm, andranno a formare invece la superficie riflettente di due dei nove telescopi di taglia intermedia (Medium Size Telescopes, MSTs) del Cherenkov Telescope Array (Cta), che saranno installati all’Osservatorio di La Palma, nel sito Nord di CTA, sempre nelle Isole Canarie.

La produzione degli specchi tassellati è descritta in un articolo pubblicato oggi sul Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and System.

Con la consegna della commessa e la prossima installazione sui rispettivi telescopi, l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) aggiunge un altro importante “tassello” alla realizzazione delle grandi schiere di telescopi del futuro per le altissime energie.

«La tecnologia degli specchi Cherenkov basata sulla replica a freddo di fogli di vetro è stata sviluppata grazie alla collaborazione molto proficua tra i ricercatori e tecnici INAF e Media Lario nel 2006 e ora è diventata la tecnologia di riferimento per CTA» sottolinea Giovanni Pareschi, Principal Investigator del progetto ASTRI Mini-Array. «Con questa attività abbiamo dimostrato come la produzione possa essere industrializzata, mantenendo un’alta qualità. Questo è un grande successo della comunità tecnico-scientifica italiana».

Uno specchio in laboratorio

Immagine del laboratorio con un tassello di specchio appena prodotto.

Articolo scientifico: “Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI mini-array and the MST project for the Cherenkov Telescope Array” di Nicola La Palombara, Giorgia Sironi, Enrico Giro, Salvatore Scuderi, Rodolfo Canestrari, Simone Iovenitti, Markus Garczarczyk, Maria Krause, Sebastian Diebold, Rachele Millul, Fabio Marioni, Nadia Missaglia, Matteo Redaelli, Giuseppe Valsecchi, Fabio Zocchi, Adelfio Zanoni e Giovanni Pareschi, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 2022.

Articolo su MediaINAF: Quattrocento specchi per Astri e Cta

ASTRI è un esperimento per raggi gamma dell’INAF in collaborazione con altri enti internazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna – grazie all’ospitalità dell’Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l’osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

Con la collaborazione di Giuseppe Fiasconaro.

/by

A new eye for ASTRI-HORN

On 25th November 2021, the new camera was installed on the ASTRI-Horn prototype telescope at the Serra la Nave Observatory. The deep refurbishment of the instrument and the new aluminization of the mirror put the telescope back into focus. It will be used also to test the new ASTRI Mini-Array cameras and, possibily, also those of CTA, in the future.

Meet a few of the leading figures: Giuseppe Sottile, Osvaldo Catalano and Giuseppe Leto, interviewed by Giuseppe Fiasconaro with the collaboration of MediaINAF, describe each their point of view:

/by

One photon, two photons …

A new observational technique to identify the finest details of celestial sources: after long nights of experiments, stellar intensity interferometry has given its first results.

With a base between the two telescopes on the Asiago plateau of almost 4 kilometers, Luca Zampieri and collaborators target the brightest stars with instruments capable of counting single optical photons and of tagging their arrival time with the precision of the order of a few hundred picoseconds (one ten-billionth of a second).

If applied to ASTRI Mini-Array, this technique could give even more spectacular results.

Asiago upland: the telescopes used in the experiment

Asiago upland: the telescopes used in the experiment

 

Read the details both in the article published by the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: “Stellar intensity interferometry of Vega in photon counting mode”, by Luca Zampieri, Giampiero Naletto, Aleksandr Burtovoi, Michele Fiori and Cesare Barbieri and in the in-depth study published by MediaINAF.

/by

Un nuovo occhio per ASTRI-Horn

Il 25 novembre 2021, all’osservatorio di Serra la Nave, è stata installata la nuova fotocamera sul telescopio prototipale ASTRI-Horn. La profonda revisione dello strumento e la nuova alluminatura dello specchio riportano alla ribalta questo strumento che potra essere utilizzato anche per studiare le camere di ASTRI Mini-Array e, perchè no, anche quelli di CTA in futuro.

Ascoltate il punto di vista di alcuni dei protagonisti: Giuseppe Sottile, Osvaldo Catalano e Giuseppe Leto, intervistati da Giuseppe Fiasconaro con la collaborazione di MediaINAF:

/by

Un fotone, due fotoni…

Una nuova tecnica osservativa per individuare i dettagli più minuti delle sorgenti celesti: dopo lunghe notte di esperimenti l’Interferometria stellare di intensità ha dato i suoi primi risultati.

Con una base di quasi 4 chilometri tra i due telescopi sull’Altopiano di Asiago, Luca Zampieri e collaboratori guardano le stelle più brillanti con strumenti in grado di contare i singoli fotoni e identificarli con un tempo di arrivo dell’ordine di qualche centinaio di picosecondi, cioè un decimiliardesimo di secondo.

La tecnica, se applicata ad ASTRI Mini-Array, potrebbe dare risultati ancora più spettacolari.

Mappa dell'altopiano di Asiago con i due telescopi

L’altopiano di Asiago: i due telescopi usati nell’esperimento

Leggete i dettagli sull’articolo pubblicato da Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: “Stellar intensity interferometry of Vega in photon counting mode”, di Luca Zampieri, Giampiero Naletto, Aleksandr Burtovoi, Michele Fiori e Cesare Barbieri e sull’approfondimento pubblicato da MediaINAF.

/by

Contract signed for ASTRI Mini-Array cameras

On July, 13th 2021 at INAF-IASF in Palermo, the contract for the production of the ASTRI Mini-Array cameras has been signed by the ASTRI PI Giovanni Pareschi and delegates for choseon companies – CAEN spa and EIE group in addition to other smaller companies. The cameras will be fitted to the 9 ASTRI Mini-Array telescopes in Tenerife (Canary Islands, Spain). Two extra cameras will serve for tests and substitutions.

Look at some of the highlights and comments in the video realized by Giuseppe Fiasconaro together with MediaInaf (in Italian):

/by

Firmato il contratto per le camere del Mini-Array ASTRI

All’INAF-IASF di Palermo, 13 luglio 2021, alla presenza del PI di ASTRI, Giovanni Pareschi, e dei rappresentanti delle ditte coinvolte, un raggruppamento di impresa che coinvolge CAEN spa e il Gruppo EIE, oltre a diverse altre ditte più piccole, è stato firmato l’accordo per la produzione delle camere che verranno installate a Tenerife sui 9 telescopi di ASTRI Mini-Array. Due camere aggiuntive serviranno per verifica e ricambio.

I momenti più salienti nel filmato realizzato da Giuseppe Fiasconaro con la collaborazione di MediaINAF:

/by

Alla ricerca del fotone più energetico – Si spalanca la finestra gamma

Per la prima volta il cielo gamma alle energie del PeV (1015 eV) è stato aperto alle osservazioni. L’esperimento cinese Lhaaso (Large High Altitude Air Shower Observatory), dopo quasi un anno di osservazione del cielo, ha trovato 12 acceleratori cosmici nella nostra Galassia. Il fotone record supera la soglia psicologica del PeV (petaelettronvolt = 1015  eV, cioè un biliardo di elettronvolt ~1000 erg), raggiungendo il valore di 1,4 PeV. I primi risultati pubblicati nei giorni scorsi sulla rivista Nature testimoniano in modo clamoroso le potenzialità di questa infrastruttura di ricerca.

Mappa del piano della galassia sopra 100 TeV fatta da LHAASO. I cerchi indicano sorgenti note.

Mappa del piano della galassia sopra 100 TeV fatta da LHAASO. I cerchi indicano sorgenti note.

“Finora si pensava che solo pochissimi oggetti celesti fossero in grado di emettere radiazione gamma a energie così estreme.” ci spiega Martina Cardillo dell’INAF. “Le sorgenti devono infatti essere in grado di accelerare particelle a energie di 1 PeV (da cui il nome Pevatroni) ovvero energie fino a 100 volte maggiori di quelle raggiungibili dai più potenti acceleratori costruiti dall’uomo. Lhaaso ha invece dimostrato che esse non sono affatto rare.”

L’importanza di trovare questi acceleratori sta nel fatto che sappiamo che lo spettro dei raggi cosmici Galattici si estende almeno fino alle energie del PeV.  L’osservazione diretta di sorgenti dove sono presenti tali particelle può quindi aiutare i ricercatori a individuare quali fenomeni astrofisici sono in grado di accelerare particelle in modo così efficiente. I candidati proposti finora sono i resti di supernova, le “pulsar wind nebulae” e le giovani associazioni stellari. E infatti si trovano alcuni di questi oggetti nelle aree di incertezza posizionale delle sorgenti Lhaaso.

L’esperimento Lhaaso è il più importante esperimento per lo studio dei raggi cosmici galattici attualmente in funzione. Può infatti studiare sia le particelle cariche (determinandone la distribuzione in energia, la composizione chimica e l’anisotropia con una risoluzione senza precedenti) che i fotoni provenienti dalle più disparate sorgenti galattiche ed extra-galattiche.

“La rivelazione di una sorprendente emissione gamma all’energia di 1,4 PeV dal Cygnus Cocoon non solo rende sperimentalmente accessibile l’ultima finestra dello spettro elettromagnetico rimasta finora inesplorata, ma dimostra indiscutibilmente l’esistenza dei PeVatroni.” commenta Giuseppe di Sciascio dell’INFN e visiting professor della Chinese Academy of Sciences.

Viene anche messo in crisi il paradigma corrente che vuole i resti di supernova responsabili della produzione e accelerazione della maggior parte dei raggi cosmici galattici. Infatti il Cygnus Cocoon è una superbolla contenente stelle giovani e massicce (stelle di tipo OB2 di recente formazione), probabili sorgenti di raggi cosmici alternative ai resti di supernova.

Queste sorgenti nell’emisfero Nord sono un perfetto obiettivo per le osservazioni dei telescopi Cherenkov del progetto ASTRI che potranno approfondire lo studio di emissione e morfologia e migliorare l’identificazione delle sorgenti PeV. Infatti sia il Mini-Array di ASTRI che il futuro CTA, attualmente in costruzione da parte di una collaborazione internazionale di cui INAF è uno dei partner principali, avranno una migliore risoluzione angolare e permetteranno di distinguere con sicurezza l’oggetto celeste responsabile delle emissioni PeV.  Le osservazioni dei prossimi anni consentiranno inoltre di individuare le diverse classi di sorgenti di raggi cosmici in funzione della loro energia.

“Questi risultati sono inoltre molto importanti per la possibile rivelazione di neutrini astrofisici.
Se sono coinvolti i protoni (meccanismi adronici) nella produzione di questi fotoni così energetici, infatti, almeno le tre sorgenti più luminose potrebbero essere alla portata dei rivelatori di neutrini attualmente in funzione o progettati.” conclude Giuseppe di Sciascio.

Articolo scientifico: Ultrahigh-energy photons up to 1.4 petaelectronvolts from 12 γ-ray Galactic sources Cao et al. 2021, Nature

LHAASO (PI Zhen Cao) è uno strumento complesso: a 4410 m di altitudine uno degli strumenti a quota più elevata: la minor quantità di atmosfera permette di vedere “un po’ meglio” il cielo, in particolare in alcune bande energetiche. La sua dimensione (superiore al km^2), la densità di rivelatori per la misura delle diverse componenti secondarie della radiazione cosmica e la sua sensibilità, ne fanno l’indiscusso protagonista per risolvere finalmente i principali problemi ancora aperti nella fisica dei raggi cosmici galattici a più di un secolo dalla scoperta della radiazione.

ASTRI è un esperimento per raggi gamma dell’INAF in collaborazione con altri enti interazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna – grazie all’ospitalità dell’Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l’osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

/by

Search for the most energetic photon – Gamma rays open a window

For the first time, the Gamma-ray sky at PeV energies was opened to observations. The Chinese experiment Lhaaso (Large High Altitude Air Shower Observatory), after almost a year of observations, found 12 cosmic accelerators in our Galaxy. The recorded photon energy exceeds the “psychological threshold” of the 1 PeV (Petaelettronvolt = 10^15 eV, that is, a quadrillion of electronvolt, or ~1000 erg), reaching the value of 1.4 PeV. The first results, published a few days ago in Nature, are a resounding testimony of the potential of this research infrastructure.

LHAASO sky map at energies above 100 TeV. The circles indicate the positions of known very-high-energy γ-ray sources. Credits: LHAASO

“Until now it was thought that very few celestial objects could emit Gamma-ray radiation at such extreme energies.” explains Martina Cardillo of INAF. “The sources must in fact be able to accelerate particles to energies of 1 PeV (hence the name PeVatrons), that is energies up to 100 times greater than those reached by the most powerful accelerators ever built on Earth. The Lhaaso experiment has shown that they are not rare.”

The importance of finding these accelerators lies in the fact that we know that the spectrum of Galactic cosmic rays extends at least to the energies of the PeV. Direct observation of sources where such particles are present can then help researchers to identify which astrophysical phenomena are capable of accelerating particles so efficiently. The candidate sources proposed so far are supernova remnants, “pulsar wind nebulae” and young stellar associations. In fact, some of these objects are found in the uncertainty regions of the Lhaaso sources.

Lhaaso is the most important experiment for the study of galactic cosmic rays currently underway. It can study both charged particles (determining their energy distribution, chemical composition and anisotropy with an unprecedented resolution) and photons from the most disparate galactic and extra-galactic sources.

“Detection of an astonishing 1.4 PeV Gamma-ray emission from the Cygnus Cocoon not only makes the last unexplored window of the electromagnetic spectrum experimentally accessible, but also unquestionably demonstrates the existence of the PeVatrons.” adds Giuseppe di Sciascio of INFN, and visiting professor of the Chinese Academy of Sciences.

The current paradigm that wants the supernova remnants responsible for the production and acceleration of most galactic cosmic rays is undermined. In fact, the Cygnus Cocoon is a superbubble, containing young and massive stars (newly formed OB2 star associations), sources of cosmic rays alternative to supernova remnants.

These northern hemisphere sources are a perfect target for observation with the Cherenkov telescopes of the ASTRI Mini-Array, that will study the emission and morphology of the sources in depth and will improve on the identification of the PeV emission counterparts.

In fact, both the ASTRI Mini-Array and the future CTA, currently under construction by an international collaboration of which INAF is one of the main partners, will have a better angular resolution than Lhaaso and will allow us to clearly pinpoint the object responsible for the PeV emissions. Observations in the next years will also make it possible the identification of the different classes of cosmic ray sources as a function of their energy.

“These results are crucial also for the detection of astrophysical neutrinos. If protons (i.e. an adronic mechanisms) are involved in the production of such energetic photons, at least the three brightest sources could be, in fact, within range of the neutrino detectors currently in operation or under design” concludes Giuseppe di Sciascio.

Articolo scientifico: Ultrahigh-energy photons up to 1.4 petaelectronvolts from 12 γ-ray Galactic sources Cao et al. 2021, Nature

LHAASO (PI Zhen Cao) is a complex instrument: at 4410 m it is one of the instruments at higher altitude ever built: the lower thickness of atmosphere allows “a little better” view of the sky, in particular in some energy bands. Its size (> 2 Km), the detector density for measuring the different secondary components of cosmic radiation and its sensitivity, make it the undisputed protagonist to finally solve the major problems still open in the physics of galactic cosmic rays, more than a century after their discovery.

ASTRI  (P.I. G. Pareschi) is a Gamma-ray experiment led by INAF with the collaboration of other international partners with the aim of observing the Gamma-ray sky from a few to hundreds of TeV by building a Mini-Array of 9 telescopes in Tenerife (Canary Islands, Spain – thanks to the Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC hospitality). The Mini-Array telescopes are similar to those that will be constructed for the CTA project in the south.

Social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

Translation by Giuseppe Fiasconaro and Anna Wolter

/by