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COMUNICATO STAMPA CONGIUNTO INFN-INAF. È la prima visione diretta sulla formazione dei getti nelle sorgenti cosmiche. È stata possibile grazie alla misura di un’intensa emissione di luce ad altissima energia, proveniente da un buco nero al centro della galassia IC 310, che ha mostrato una rapidità nella variazione di flusso mai registrata prima.

I ricercatori della collaborazione internazionale MAGIC hanno osservato un eccezionale flusso di radiazione di altissima energia (raggi gamma) proveniente dal nucleo della galassia attiva IC 310, un buco nero supermassiccio di oltre 300 milioni di masse solari. Grazie ai due grandi telescopi per raggi gamma, che operano sull’isola di La Palma alle Canarie, e cui collaborano per l’Italia l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), sono state realizzate accurate misure che hanno permesso agli scienziati di registrare rapide variazioni del flusso di energia proveniente dalla sorgente cosmica: le più rapide mai registrate finora in una sorgente di questo tipo e a queste energie. Informazione con la quale sono stati identificati i processi fisici che hanno liberato questa enorme quantità di energia svelando, per la prima volta, che questa viene rilasciata da una regione molto vicina al buco nero. L’osservazione ha quindi fornito la possibilità di indagare la struttura e il meccanismo di funzionamento di un buco nero al centro della galassia, e suggerisce appunto che l’emissione gamma sia dovuta a particelle accelerate in una regione estremamente vicina al buco nero. È la prima visione diretta sul processo di formazione dei getti nelle sorgenti cosmiche.
La ricerca della collaborazione MAGIC è pubblicata oggi sulla rivista scientifica internazionale Science Express.

«I raggi gamma di alta energia sono molto importanti perché permettono di esplorare le zone più interne dei nuclei galattici attivi. Con queste osservazioni si può arrivare in prossimità del buco nero centrale, dove si verificano le condizioni fisiche più estreme» dice Angelo Antonelli, responsabile INAF presso la Collaborazione MAGIC.
«Da quando è entrato in funzione, ormai 10 anni fa, MAGIC ha potuto ottenere questo e altri risultati altrettanto importanti grazie alle sue ottime prestazioni. Questo grazie all’utilizzo di tecnologie di punta che vengono tenute costantemente aggiornate dal lavoro dei ricercatori e dei tecnici degli Istituti di ricerca coinvolti nell’esperimento» aggiunge Barbara De Lotto, dell’Università di Udine e responsabile INFN presso la collaborazione MAGIC.

La sorgente
IC 310 è una galassia attiva che appartiene all’Ammasso di Galassie del Perseo, distante circa 260 milioni di anni luce dalla Terra, in direzione della omonima Costellazione. Una vecchia conoscenza degli astronomi, già nota per emettere radiazione di alta energia: nel 2009 il satellite per astronomia nei raggi gamma Fermi e i telescopi MAGIC hanno scoperto un’intensa emissione di raggi gamma provenire da questo oggetto celeste. In base a tali osservazioni, IC 310 è stata considerata una sorgente di grande interesse ed è stata studiata attentamente in tutte le lunghezze d'onda. Nella notte del 12 novembre 2012, nel corso di un’ulteriore campagna di osservazione, i telescopi MAGIC hanno captato una nuova potente emissione di raggi gamma da IC 310, ben più intensa delle precedenti. Sorprendentemente, durante l’evento, il team di MAGIC ha registrato una marcata variazione nel flusso di radiazione proveniente dalla sorgente, avvenuta nell’arco di soli 5 minuti.

Le conoscenze attuali
Le osservazioni ad alta risoluzione condotte con i radiotelescopi Europei della rete VLBI (VBN) hanno permesso di caratterizzare meglio il cuore di questa galassia, rivelando che quello di IC 310 è un tipo particolare di nucleo galattico attivo (AGN) che gli astronomi chiamano blazar. Questo mostro cosmico emette una coppia di getti di plasma lanciato a velocità relativistiche, di cui uno è puntato verso l'osservatore, alla stregua del fascio di luce di un faro. Nel caso di IC 310, il getto non punta direttamente verso la Terra ma forma un angolo con la congiungente Terra-sorgente inferiore ai 20 gradi. Nei nuclei attivi e in particolare nei blazar, la presenza del getto relativistico generalmente aiuta a spiegare sia la maggiore intensità della radiazione osservata che la sua rapida variabilità.

La scoperta
Tuttavia le osservazioni di MAGIC mostrano che questa spiegazione, nel caso di IC 310, non funziona. Per produrre un’emissione così intensa come quella osservata sarebbe necessaria un’area molto più grande di quella occupata dal buco nero supermassiccio al centro di IC 310, che ha un diametro pari a circa tre volte la distanza tra il Sole e la Terra. La luce, per attraversare una regione di tali dimensioni, impiegherebbe circa 25 minuti: questo è incompatibile con la durata delle variazioni di flusso osservate, che invece sono di soli 5 minuti. Per descrivere questa emissione così intensa e rapida gli scienziati propongono una spiegazione diversa. La massiccia emissione di raggi gamma osservata deve necessariamente iniziare nelle immediate vicinanze del buco nero. Il buco nero deve ruotare alla sua massima velocità possibile e deve essere presente un campo magnetico che lo circonda.  Se la densità del plasma che precipita verso il buco nero diminuisce nelle regioni polari, si possono creare proprio in queste zone degli intensi campi elettrici in grado di accelerare le particelle a velocità prossime a quelle della luce. Una situazione analoga, anche se molto più estrema, a quando si verificano le scariche elettriche dei fulmini durante le tempeste. Le particelle così accelerate, interagendo con i fotoni a bassa energia emessi dal disco di accrescimento, producono i raggi gamma captati da MAGIC, che rappresentano la prima osservazione diretta della regione in cui avviene la formazione dei getti nei nuclei galattici attivi, contribuendo a chiarire quello che, a tutt’oggi, è uno dei grandi enigmi dell’astrofisica moderna.

I risultati emersi dalle osservazioni dei telescopi MAGIC ed EVN vengono pubblicati nell’articolo Black hole lightning due to particle acceleration at subhorizon scale di J. Aleksic et al. nel numero del 6 novembre 2014 di Science Express.

MAGIC
L’esperimento MAGIC si trova all'Osservatorio del Roque de los Muchachos (2200 m slm), sull'isola di La Palma, alle Canarie. Il sistema di due telescopi MAGIC, ciascuno di 17 metri di diametro, è in grado di osservare i raggi gamma di altissima energia (25 GeV-50 TeV) emessi dalle sorgenti cosmiche. La tecnica osservativa utilizzata dai telescopi MAGIC è la seguente: i raggi gamma penetrano nell'atmosfera terrestre e producono sciami di particelle secondarie che, propagandosi nell’atmosfera, formano delle nuvole di debole luce bluastra nota come radiazione Cherenkov. I telescopi MAGIC studiano i raggi gamma provenienti da sorgenti galattiche ed extragalattiche registrando e analizzando le immagini stereoscopiche di queste nuvole di radiazione Cherenkov.
 
MAGIC è stato costruito da una collaborazione in gran parte europea che comprende circa 160 ricercatori provenienti da Germania, Spagna, Italia, Svizzera, Polonia, Finlandia, Bulgaria, Croazia, India e Giappone. L’Italia partecipa a MAGIC attraverso l’INFN (sezioni di Padova, Pisa e Trieste), che è uno degli istituti fondatori insieme alle Università di Padova, Udine e Siena, e l’INAF che è entrata a far parte dell’esperimento nel 2006. Gli istituti INAF che partecipano alle operazioni di MAGIC sono gli Osservatori Astronomici di Brera, Padova e Roma, l’Osservatorio Astrofisico di Torino e l’IASF di Palermo.

COMUNICATO STAMPA. La scienziata italiana Fabiola Gianotti è il nuovo Direttore Generale del CERN di Ginevra, il più importante centro al mondo per la ricerca in fisica delle particelle. A indicarla come successore di Rolf-Dieter Heuer, che ha ricoperto la carica dal 2009, affiancato da Sergio Bertolucci, Direttore della Ricerca e del Computing, è stato il Director General Search Committee del CERN, l’organo deputato alla individuazione e alla nomina del nuovo Direttore Generale. Gli altri due scienziati in corsa per il prestigioso incarico erano l’olandese Frank Linde, direttore dell’Nikhef, e il britannico Terry Wyatt, professore dell’università di Manchester.

“È con grande emozione e soddisfazione che apprendiamo della nomina di Fabiola Gianotti a direttore generale del CERN”, commenta Fernando Ferroni, presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. “A Fabiola vanno le mie personali congratulazioni e quelle di tutto l’INFN per essere stata scelta a dirigere il più prestigioso laboratorio di fisica del mondo intero. Sappiamo che sarà all’altezza di questa alta responsabilità e che guiderà con classe e sicurezza il CERN verso nuovi successi”.
“L’Italia ha un rapporto speciale con il CERN, – ricorda Ferroni – dal suo inizio, con Edoardo Amaldi tra i padri fondatori, ai successi degli esperimenti LHC, a maggioranza diretti da fisici italiani, suggellati dalla scoperta del bosone di Higgs, passando per il premio Nobel a Carlo Rubbia, anche lui direttore generale, come pure Luciano Maiani”. “Ora accogliamo con una gioia immensa l’elezione di Fabiola Gianotti al vertice del grande laboratorio, che così sarà ora diretto da una italiana, figlia della nostra scuola, che dimostra la sua vitalità e visibilità a livello globale. Per l’Italia è un riconoscimento straordinario, e per l’INFN la conferma delle sue scelte scientifiche e formative, e un incoraggiamento a continuare nella direzione dell’eccellenza senza compromessi. Da parte mia e di tutto l’INFN, in bocca al lupo a Fabiola!”

Fabiola Gianotti
Nata a Roma nel 1962, ha studiato Fisica all’Università di Milano dove, nel 1989, ha conseguito il dottorato di ricerca in fisica sperimentale subnucleare e, in seguito, è stata borsista INFN. Lavora al CERN dal 1987 e dal 1994 è fisico di ricerca nel Physics Department del CERN. Si è occupata della ricerca e dello sviluppo così come della costruzione di rivelatori, e di sviluppo di software e di analisi di dati. Ha lavorato in vari esperimenti del CERN: UA2, ALEPH e ATLAS, di cui è stata coordinatore internazionale dal 2009 al 20013). E proprio come coordinatore dell’esperimento ATLAS il 4 luglio del 2012 ha annunciato la scoperta del bosone di Higgs, risultato scientifico di immenso valore, che è stato premiato l’anno successivo con il Nobel per la Fisica ai teorici che per primi avevano ipotizzato l’esistenza di questa particelle. Ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra cui la nomina da parte del Presidente Giorgio Napolitano nel febbraio 2009 a Commendatore della Repubblica Italiana e nel settembre 2013 a Grande Ufficiale dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana. La rivista Time l’ha collocata quinta nella graduatoria delle persone dell’anno 2012.

COMUNICATO STAMPA. L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ha sottoscritto, assieme alle altre Istituzioni che hanno aderito all’iniziativa, la Road Map 2014-2018 per la realizzazione, attraverso linee di azioni comuni con gli Atenei e gli Enti di Ricerca, di una via italiana all’Open Access, cioè al libero accesso alla produzione scientifica, per favorire l’internazionalizzazione delle ricerche nazionali. In questa direzione, è stato deciso di adottare sia politiche istituzionali per l’accesso aperto, sia il deposito dei prodotti della ricerca nei repository (archivi) istituzionali, attraverso un’azione di coordinamento della Conferenza dei Rettori delle Università Italiane (CRUI), in linea con le indicazioni della Commissione Europea per gli Open Research Data.
Per l’INFN, l’accordo è stato firmato nell’Aula Magna dell’Università di Messina da Giacomo Cuttone, direttore dei Laboratori Nazionali del Sud.
“L’open access della produzione scientifica rappresenta una grande opportunità per migliorare la circolazione e diffusione dei risultati della ricerca scientifica, – commenta Cuttone – ed è altresì un processo ineludibile che le potenzialità tecnologiche offerte dalla rete ci offrono, e che deve svilupparsi in un contesto di reciproco accordo tra la comunità scientifica e gli editori. L’esperienza maturata in questi anni dimostra che gli articoli open access hanno un maggior impatto in termini di citazioni e circolazione, elementi importanti in termini di valutazione della carriera di un ricercatore, sebbene la qualità della ricerca possa prescindere da queste valutazioni. L’idea forte è certamente l’incremento dell’efficienza delle scoperte scientifiche, in grado cioè di evitare spreco di risorse e investimenti in ricerche già acquisite e favorire l’interscambio e la disseminazione di informazioni e risultati tra le diverse comunità scientifiche”, conclude Cuttone.

L’INFN in questa direzione ha dimostrato di muoversi in anticipo. Attraverso un Memorandum of Understanding, un protocollo d’intesa, siglato nel 2013 al CERN, l’INFN rappresenta l’Italia nel consorzio europeo denominato SCOAP3 per l’accesso aperto alle più importanti riviste scientifiche nel campo della fisica delle particelle elementari.
I contenuti e le finalità di SCOAP3 per la formazione di modelli innovativi per l’accesso e la diffusione dei risultati ottenuti dalle attività di ricerca sono stati presentati alla Conferenza di Messina da Stefano Bianco dei Laboratori Nazionali di Frascati e rappresentante dell’INFN in SCOAP3.
“La grande comunità delle alte energie già da tempo ha abbracciato l’idea dell’open access come una grande occasione di sviluppo e circolazione delle idee”, sottolinea Bianco. “Le riviste tradizionali accusano ormai il peso di una tradizione che, seppur tutelando attraverso la peer-review la qualità della pubblicazione, si dimostra inadeguata all’evoluzione della ricerca. Per questa ragione, le grandi collaborazioni internazionali che lavorano al CERN, supportano e incoraggiano l’open access come strumento per la diffusione dei risultati raggiunti all’interno di tutta la comunità scientifica”, conclude Bianco.

In questo modo, si aprono nuove frontiere nel campo della produzione scientifica e nel settore delle riviste scientifiche e dei grandi editori, che se pur nella difesa delle diverse motivazioni dovranno ottemperare alle richieste del nuovo mercato della circolazione del sapere.

Comunicato stampa. Eugenio Nappi, già membro della giunta esecutiva dal 2012, è stato eletto vicepresidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare dal Consiglio Direttivo dell’Istituto. A partire dal 1° novembre Nappi prenderà il posto di Antonio Zoccoli, per scadenza del mandato, e affiancherà l’altro vicepresidente dell’INFN, Antonio Masiero. Eugenio Nappi, 57 anni, è dirigente di ricerca e ha diretto la Sezione INFN di Bari dal 2006 al 2012. L’attività di ricerca scientifica, documentata da oltre 200 lavori pubblicati su riviste internazionali e da innumerevoli relazioni su invito a congressi, si è dapprima svolta nel campo della fisica sperimentale delle alte energie (esperimenti NA24 e NA35 al CERN di Ginevra) e in seguito in quello della fisica nucleare, contribuendo in modo significativo alla realizzazione di rivelatori di seconda generazione degli esperimenti HERMES a DESY, in Germania, e STAR al Brookhaven National Laboratory (BNL), negli Stati Uniti. Nell’esperimento ALICE a LHC, dedicato allo studio della fisica della transizione di fase verso il plasma di quark e gluoni, indotta dalle reazioni tra nuclei pesanti ultrarelativistici, ha ricoperto tra il 1998 e il 2000 il ruolo di vice-coordinatore internazionale e in seguito, dal 2004 al 2010, di responsabile nazionale. Membro del panel internazionale di esperti di strumentazione dell’ICFA (International Committee for Future Accelerator) dal 2011, Nappi ha sviluppato innovative tecniche di fotorivelazione di grande rilevanza ai fini del miglioramento delle prestazioni dei contatori di radiazione Cherenkov a immagini anulari.