Tema
Obiettivi scientifici
Misurabili
Missioni
Raccomandazioni
studi
La teoria è consolidata e condivisa dalla
comunità scientifica internazionale nelle sue
linee generali. Punti critici ancora aperti sono
la teoria dell’inflazione e la natura
dell’energia e della materia oscura
• anisotropia della radiazione cosmica di
fondo a tutte le scale
• polarizzazione della radiazione cosmica di
fondo
• caratterizzazione dei raggi cosmici (vedi
AAE)
- Planck
- Sport
- Boomerang B2k5
- Bar-Sport
- Olimpo
- B-Pol
- modelli e
simulazioni
- analisi dei
cataloghi dati
esistenti
I prodotti
dell’evoluzione
cosmologica
La formazione delle strutture cosmiche di
grande scala è direttamente legata
all’evoluzione delle perturbazioni di densità
primordiali del fondo cosmico e il modello
che ne deriva si è confrontato con successo
con le osservazioni finora compiute. I
prossimi obiettivi sono: la determinazione
dell’abbondanza di materia oscura, la
statistica delle sue perturbazioni, il ruolo
della materia barionica
• luminosità dei cluster nell’X
• temperatura dello spettro X
• misure dell’effetto Sunyaev-Zel’divich nei
cluster da survey
• correlazione tra luminosità X e temperatura
nei cluster
- Planck
- JWST
- piccola missione X
per studiare
l’emissione X dei
cluster (WFXI vedi
anche AAE)
- missione per
misurare l’effetto
Sunyaev-Zel’divich
con sensibilità
migliore di Planck
- modelli e
simulazioni
- analisi dei
cataloghi dati
esistenti
Formazione di strutture
cosmiche a grande scala
Il Big Bang
Caldo
prodotti
hardware
- array di
polarimetri di alta
purezza
- PSB di alta
frequenza
- array di
bolometri TES
- rivelatori CZT
per raggi X-duri
- rivelatori SD per
raggi X soft e
hard, combinati
con rivelatori
CZT per
l’intervallo 1-80
keV
- nuova
strumentazione
per osservazioni
IR di alta
risoluzione e
sensibilità
Formazione delle galassie e
studio della Via Lattea (cosmologia locale)
Formazione ed evoluzione stellare
Fisica
fondamentale
Capire come si sono formate le galassie è
una delle priorità della ricerca in questo
settore dal momento che i modelli
attualmente disponibili hanno
sostanzialmente fallito il confronto con le
osservazioni. Sono necessari nuove misure
per capire quale sia la soluzione del
problema, e sono necessarie nella banda
infrarossa dello spettro elettromagnetico dal
momento che a causa dell’espansione
dell’Universo, l’emissione da epoche
cosmiche remote è spostata a grandi
lunghezze d’onda. La comprensione
dettagliata della struttura della Via Lattea è
di grande supporto in questo processo.
• funzioni di luminosità di galassie in tutte le
bande e loro dipendenza dall’epoca
cosmologica e dalle caratteristiche della
regione in cui si trovano
• descrizione statistica accurata della
funzione di massa delle galassie e loro
dipendenza dall’epoca cosmologica e dalle
caratteristiche della regione
• caratterizzazione dei processi fisici che
hanno luogo nelle diverse tipologie di
sorgenti e origine dell’energia prodotta
• censimento dei costituenti dell’Universo
• censimento
completo
dei
diversi
costituenti della Via Lattea, quantificazione
della struttura spaziale e dei moti anchE
attraverso
la
rivelazioni
di
onde
gravitazionali generate da merging di
galassie e da buchi neri
- HST
- Herschel
- GAIA
- LISA-PF
- LISA
- nuova missione
per l’intervallo 1-30
micron con capacità
spettroscopiche e
alta risoluzione e
sensibilità
- modelli e
simulazioni
- analisi dei
cataloghi dati
esistenti
I modelli di formazione ed evoluzione
stellare non sono unici e nuovi dati
osservativi, dal visibile al millimetro sono
necessari per selezionare quelli che
rappresentano in modo migliore i fenomeni,
calibrarne e parametri e ricavare
informazioni e suggerimenti per modelli più
complessi.
• SED (Spectral Energy Distribution) di
oggetti stellari in diverse fasi di evoluzione
• accurata determinazione delle distanze
• luminosità bolometriche, funzioni di
luminosità e diagrammi colore-magnitudine
• evidenza di moti di infall e outflow da
righe spettrali
• caratterizzazione dei dischi circumstellari
• rivelazione diretta di pianeti extrasolari
- HST
- Herschel
- JWST (MIRI)
- WSO-UV (vedi
anche AAE)
- Darwin
- TPF
- astro-archeologia
- modelli e
simulazioni
- analisi dei
cataloghi dati
esistenti
Negli ultimi 50 anni la teoria della relatività
generale, soprattutto grazie a esperimenti
spaziali, ha avuto numerose conferme
sperimentali. Dal punto di vista teorico però
non è ancora riuscita l’unificazione con la
meccanica quantistica e tutti i tentativi fatti
evidenziano la necessità di aumentare il
livello di precisione dei test di verifica della
teoria della gravitazione.
• misura dell’accelerazione differenziale di
due masse di diversa composizione in caduta
libera per verificare il Principio di
equivalenza
• misura dell’indice di curvatura dello spazio
γ
• effetto Lense-Thirring
• misura della costante gravitazionale
• rivelazione di onde gravitazionali
- GG
- GReAT
- WEBER-SAT
- LISA-PF
- LISA
- Bepi Colombo
- ACES
- modelli e
simulazioni
- analisi dei
cataloghi dati
esistenti
- nuova
strumentazione IR
con alta
risoluzione
spaziale e alta
sensibilità
- rivelatori CZT
per raggi X-duri
- rivelatori SD per
raggi X soft e
hard, combinati
con rivelatori
CZT per
l’intervallo 1-80
keV
- qualifica spazio
di rivelatori di
onde
gravitazionali
- nuova
strumentazione IR
con media
risoluzione
spettrale e alta
risoluzione
spaziale e
sensibilità
- interferometria
spaziale per
arrivare a
risoluzioni
angolari di 1 AU
- accelerometri di
altissima
sensibilità
- qualifica spazio
di rivelatori di
onde
gravitazionali
ACRONIMI
ACES – Atomic Clock Ensamble in Space
GG – Galielo Galilei
GReAT – General Relatività Accuracy Test
HST – Hubble Space Telescope
LISA – Laser Interferometer Space Antenna
LISA-PF – LISA PathFinder
PSB – Polarization Sensitive Bolometers
SD – Silicon Drift
TES – Transition Edge Super-conductor
TPF – Terrestrial Planet Finder
WFXI – Wide Filed X-ray Imager
WSO-UV – World SpaceObservatory/UltraViolet
