L'Osservatorio Pierre Auger:
L'Osservatorio Pierre Auger:
attività locale e richieste per il 2021 attività locale e richieste per il 2021
Image:
S.Saffi
R. Assiro, C. Bleve, G. Cataldi, M.R. Coluccia, F. Convenga, A. Corvaglia, P. Creti, E. De Vito, I.
Epicoco, G. Fiore, A. Innocente, G. Mancarella, G. Marsella, D.Martello, A. Miccoli, A. Nucita, M.P.
Panetta, L.Perrone, C. Pinto, F. Ricciardi, G. Rispoli, P. Savina, V. Scherini
an array of 1660 Cherenkov stations on a 1.5 km hexagonal grid (~ 3000 km2)
4+1 buildings overlooking the array (24+3 telescopes)
The Pierre Auger Observatory
- Dense array (24km
2) plus muon detectors →UMD
- 3 further high elevation FD telescopes → HEAT
Radio detector
153 Radio Antenna
→ AERA
3000 km
2Fluorescence detector Surface detector
Low energy extensions
500 members, 17 countries, 84 journal papers since 2004
The Pierre Auger Observatory Upgrade: AugerPrime
Scintillatori SSD
Radio Antenne
Rivelatori di muoni underground
+ elettronica veloce
+ estensione range dinamico Caso scientifico:
Migliorare la qualità delle misure di composizione (astronomia alle altissime energia, fisica adronica)
Novembre 2019:
ventesimo anniversario dalla fondazione
Lecce (Viviana) nell’organizing committee del workshop
Impatto del COVID...
- Meeting di collaborazione di Aprile tenuto online - Chiuso il visitor center dell’Osservatorio
- Turno di presa dati FD di Marzo cancellato
- Manutenzione e installazione detector bloccata - Produzione della UUB un po’ ritardata
- Viaggi di tecnici in situ bloccati
Dal 10 Giugno, le operazioni di deployment e manutenzione sul campo stanno riprendendo
TURNI FD: il lockdown ha richiesto uno sforzo a chi gestisce le stanze ai accesso remoto. Turno dal 25 al 31 Maggio fatto nella nostra conrol room remota di Lecce TURNI SD: Fatto offline SD dal 1/6 al 15/6 fatto da Lecce
Multi-messenger Astronomy
Ricerca di fotoni, neutrini (anche con radio detection), neutroni, raggi cosmici, GW in coincidenza tra apparati operativi sul pianeta
Astrophys. J. 891 (2020) 142
Studio delle anisotropie nella direzione di arrivo → Anisotropie a larga scala ad alta energia (E > 8 EeV)
- Risultato di science 2017 confermato e rafforzato (da 5.2 a 6 sigma)
Natura extragalattica dei RC di altissima energia
Ricerca interdisciplinare:
Osservazioni di elfi
Earth Space Sci. 7 (2020) e2019EA000582
Gruppo Auger di Lecce: anagrafica e percentuali
3 Dottorandi
(P. Savina, E. De Vito, F.Convenga) 1 Laureato Magistrali
(E. De Vito)
1 Laureando Magistrale (C. Cardellini)
1 Laureando Triennale (A. Giannone)
Anagrafica 2019
2020 +1 fisico 60% (Francesco De Palma) +1 fisico 100% (Emanuele De Vito) - 1 fisico al 50% (Viviana Scherini) - 1 fisico al 40% (Maria Paola Panetta) - 1 fisico al 100% (Carla Bleve)
- 1 tecnologo, percentuale da 100% a 80%
(Maria Rita Coluccia) Ritocchi alle percentuali in fase di definizione
Il gruppo di Lecce: responsabilità
Task leader per SSD (D. Martello)
Responsabilità per l'infrastruttura di produzione a Lecce per conto di Auger (G. Cataldi)
Responsabilità per elettronica di front end (G. Marsella)
Responsabile nazionale (D. Martello)
Chair del Collaboration board (L. Perrone)
Membro del Publication committee (L. Perrone)
Science/Detector
Referente per il calcolo di Auger al CNAF (G. Cataldi)
Istituzionali
Il gruppo di Lecce: partecipazione a conferenze
L. Perrone ISAPP (Malargue)
2019C. Bleve 18 IWNT (Venezia)
P. Savina ICRC (Madison)
Marzo 2019
Giugno 2019 Luglio 2019
C. Bleve EWASS (Lyon)
Marzo 2019
F. Convenga TevPa (Sydney)
Dicembre 20192020
L. Perrone SIF (On-Line)
Settembre 2020E. De Vito SIF (On-Line)
Settembre 2020G. Cataldi ICHEP (On-Line)
P. Savina IFAE (Napoli)
Aprile 2019Luglio 2020
Attività di analisi svolta a Lecce
Performance del rivelatore ibrido
calibrazioni, on-time e data quality
Ricerca di fotoni primari con tecniche di ricostruzione basate sul modello di “universalità”
Ricerca di neutrini con il rivelatore di fluorescenza Misura dello spettro energetico
spettro ibrido in particolare (misura di ankle e soppressione)
Multi-messenger Dati ibridi fino al 2018
Hybrid detector ontime
Performance e long term per il rivelatore ibrido
Influenced by:
- Telescope status - Wheather conditions - Connection to SD Nominal value
Updated to April 2020
Produzione e controllo di qualità dei dati ibridi dell’osservatorio.
Quest’anno interamente fatta a Lecce e propagata a tutto l’osservatorio.
→ Grazie a Fulvio e Antonio per il supporto al calcolo
Spettro energetico con eventi ibridi
Demanding dal punto di vista del calcolo gestito al CNAF
(il nostro gruppo si occupa del calcolo per l'intera collaborazione italiana)
Esposizione del detector valutata in modo realistico sulla base di ontime,
atmosfera ed effcienza di ricostruzione
@ ICRC 2019
Due paper per lo spettro verticale sottomessi (PRD, PRL) Spettro ibrido atteso per la fine dell’anno.
Ricerca di fotoni primari
ICRC 2019
11 candidati sopra 10 EeV
Limiti migliori ~ EeV
Modelli top-down molto sfavoriti, Scenario puri protoni “in reach”
Ricerca di fotoni primari con tecniche di Universalità
Sviluppo di un metodo basato sul concetto di “universalità”
[sistema complesso di particelle
secondarie descritto da pochi parametri]
Miglioramento della
separazione tra
adroni (rossi) e fotoni (blu) @ ICRC 2019
Tesi di dottorato di Pierpaolo Savina
Ricerca di neutrini astrofisici con il rivelatore di fluorescenza
Ricerca motivata dall’osservazione di due eventi sospetti (neutrini?) da parte dell’esperimento ANITA (Antartide)
- Ricerca di sciami upward-going (sciami indotti dal decadimento dei tau generati per corrente carica dalla propagazione di neutrini nella roccia)
- Ricerca delicata a causa del background (Laser, fulmini, inefficienze strumentali)
Working group dedicato nel task dei Multi-messenger: obiettivo confutare (o confermare) l’osservazione di ANITA in tempi molto rapidi
Gruppo di Lecce impegnato nell’analisi dei dati, ed in particolare nella reiezione del background
Tesi di dottorato di Emanuele De Vito
17 Event reconstructed as upward-going
Attività di costruzione e analisi legate all'upgrade, svolte a Lecce
Meccanica
Assemblaggio dei moduli, allestimento di una stazione di test con RPC, test dei PMTs
Test di uniformità e misura del MIP: Completato
Elettronica
Messa a punto del front-end. Analisi.
Sistema operativo e tool di monitoring Terza versione della UUB in fase di test
Produzione da realizzare interamente da SITAEL
22 Ottobre 2019: fine produzione!!
Risultati prelimnari del “preproduction array”
76 Stazioni SD con SSD (120 km2) collegate alla vecchia elettronica (Marzo 2019) [1 PMT di SD disconnesso]
@ ICRC2019
Parte muonica (a cui e’ piu’ sensibile SD) domina per sciami inclinati
Diversità del profilo dovuta alla diversa “sensibilità” dei detector a parte elettromagnetica e muonica
SSD
SD
Risultati prelimnari su “engineering array”
@ ICRC2019Accordo tra nuova e vecchia elettronica (test su engineering array, 12 stazioni)
Estensione del range dinamico con l’aggiunta di uno small PMT
(fino a 20000 VEM)
Estensione del range dinamico: attività a Lecce
E> 10
19.5eV ~ 50% events have a saturated station
Implementazione di uno “small PMT” nella simulazione del rivelatore di superficie
Porting del software sviluppato nel framework offline del rivelatore upgradato: completato in
collaborazione con Torino
Installazione SSD, Novembre 2019
Risolto il problema di umidità nella box di
aluminio che contiene il pmt
Velocizzata la procedura di installazione (avvitatori elettrici)
June 10-start up activity in Malargue after full stop.
Currently in Malargue - phase of social distancing due to the COVID19 crisis. They are not yet installing
modules.
They are assembling modules in the AB. Two teams of two people. One team works in the morning and the other in the afternoon 5 hours each.
Start the use of the gasket. much easier and faster.
With the new procedures:
→ 8 modules per day approximately.
Installazione SSD, Giugno 2020
Upgrade: elettronica di Front-End: attività a Lecce
Sviluppo applicativi per il test
- A Lecce sviluppato Il sistema operativo PETALINUX. Stabile e pronto per
l’installazione nel campo
- Contributo a DAQ delle nuove Schede
Tesi di dottorato di Fabio Convenga
UUB v3
Elettronica + Software
FPGA Xilinx 7020 con un doppio processore ADC a 12 bit, 120 MHz
Design dei 10 canali, filtro antialiasing e contribuito all’installazione e configurazione del firmware e del software per il funzionamento della scheda.
Le nuove schede di Elettronica sono Prodotte da SITAEL A Mola di Bari sotto La supervisione della Sezione di Lecce è essenziale per Ia validazione della produzione.
Problemi residui
sostanzialmente risolti (collaborazione con Praga)
44 UUB a fine
agosto a Malargue
UUB LECCE – test in the oven
Tesi di dottorato di Fabio Convenga
Accesso a risorse officina meccanica
Richieste all'officina (½ del 2020) 3 mesi/uomo
Produzione locale terminata.
Per il 2021
Supporto per il deployment sul campo (gestione eventuali emergenze)
Timeline e accesso a risorse laboratorio di elettronica
Richieste al laboratorio (come nel 2020) 9 mesi/uomo
2020/2021
- completamento dei test sulla UUB ultima versione ed interventi se necessari - Partecipazione all’installazione dell’elettronica e alla definizione
delle procedure di test e verifica del corretto funzionamento delle schede
Control room remota per il rivelatore di fluorescenza
Richieste al servizio calcolo 1 mese/uomo supporto
Turni FD remoti eseguiti - Maggio 2020
- Luglio 2020
1 Turno SD remoti eseguiti - Giugno 2020
Intendiamo potenziare l’attività di analisi verso l’Upgrade
Richiesto un potenziamento di storage e farm al CNAF per AUGER
(si punta al raddoppio in 5 anni)
MoU scritto e approvato nel CB di Aprile 2020
Outreach
Tutto il gruppo impegnato in varie iniziative (vedi presentazione di Gabriella)
International cosmic day 2019 Notte della ricerca 2019
Alternanza Scuola-Lavoro
ICD_C3M (terza missione, raggi cosmici)
Auger si e’ unito alla giornata contro il razzismo (e in generale la
discriminazione) 10 Giugno 2020
Siti web oscurati per un giorno.
