Seminar ISS about: Open Questions on the Origin of Ultra-High Energy Cosmic Rays

Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg
Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg

Guest: Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg, II. Institut für Theoretische Physik, Hamburg, Germany

When: 1 August 2024, 11:00

Where: ISS, Auditorium

Abstract:

Origin and nature of ultra-high energy cosmic rays above ~ 1018 eV are still not very well understood. Progress on these questions requires on the one hand enhanced experiments providing multiple complementary observables, such as the Pierre Auger Observatory. On the other hand, there is a need for a better theoretical understanding of the relevant physics, in particular the nature of hadronic interactions that give rise to the detected giant air showers and the propagation of charged particles in a structured Universe. In addition, secondary gamma-rays and neutrinos can provide complementary multimessenger signatures. In this talk we will focus on a few key points on these topics.

Contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro>

Gallery:

Seminar ISS despre: Întrebări Deschise despre Originea Razelor Cosmice cu Energie Ultra-Înaltă

Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg
Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg

Invitat: Prof. Dr. Günter Sigl, Universitatea Hamburg, II. Institutul de Fizică Teoretică, Hamburg, Germania

Când: 1 August 2024, 11:00

Unde: ISS, Auditorium

Abstract:

Originea și natura razelor cosmice cu energie ultra-înaltă peste ~ 1018 eV nu sunt încă foarte bine înțelese. Progresul la aceste întrebări necesită pe de o parte experimente îmbunătăţite care ofera multiple observabile complementare, precum Observatorul Pierre Auger. Pe de altă parte, este nevoie de o mai bună înțelegere teoretică a fizicii relevante, în particular a naturii interacțiilor hadronice care dau naștere jerbelor atmosferice largi detectate, și a propagării particulelor încărcate într-un Univers structurat. În plus, razele gama secundare și neutrinii pot oferi semnături multimesager complementare. In aceast seminar ne vom concentra pe câteva puncte cheie pe aceste subiecte.

Persoană de contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro>

Galerie foto:

Seminar ISS about: Remnants from the past, building blocks for the future: the near-Earth asteroids

Dr. Marcel Popescu, IAAR-Bucharest
Dr. Marcel Popescu, IAAR-Bucharest

Guest: Dr. Marcel Popescu, Astronomical Institute of the Romanian Academy, Bucharest, Romania

When: 11 April 2024, 11:00

Where: ISS, Auditorium

Abstract: Asteroids are the remnants of the planetesimal population that once formed the planets. Consequently, they offer significant opportunities for studying the origins of our Solar System, allowing us to trace the pristine conditions of planetary formation untamed by the influence of major planets and their atmospheres.

The near-Earth asteroids (NEAs) represent a class of asteroids with orbits close to our planet. These small bodies of the Solar System are defined as having perihelion distances q < 1.3 astronomical units (au). Because of their proximity to the Earth, they provide valuable information on the delivery of water and organic-rich material to the early Earth, and the subsequent emergence of life (Marty et al. 2016). From a practical point of view, the study of NEAs is a key point for space exploration. For instance, recent missions such as NASA’s OSIRIS-REx and JAXA’s Hayabusa2 have successfully returned samples collected from two primitive asteroids (Bennu and Ryugu). The ESA’s Hera mission, scheduled for launch in October of this year, will investigate the binary asteroid (65803) Didymos, which was the target of the first large-scale collision experiment involving the controlled impact with NASA’s DART spacecraft. Furthermore, the NEAs are regarded as ideal targets for In-Situ Resource Utilization (ISRU) and are anticipated to become a significant source of materials for space activities in the near future (Sanchez & McInnes 2013).

In this talk I will provide an overview of studies concerning the near-Earth objects. I will outline various approaches for discovering asteroids, as well as methods for characterizing them using ground-based telescopes. Finally, I will discuss the exploration of NEAs through space missions.

Contact person: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro

Photo Galery:

Seminar ISS despre: Asteroizii apropiați orbitei terestre – rămășițe din trecut, piese pentru viitor

Dr. Marcel Popescu, IAAR-Bucharest
Dr. Marcel Popescu, IAAR-București
Invitat: Dr. Marcel Popescu, Institutul Astronomic al Academiei Române, București, România

Când: 11 Aprilie 2024, 11:00

Unde: ISS, Auditorium

Abstract: Asteroizii sunt rămășițele planetezimalelor care au format planetele. Ca urmare, aceștia reprezintă indicii pentru înțelegerea formării și evoluției Sistemului Solar. Asteroizii apropiați de orbita terestră (NEA) sunt o clasă de obiecte din Sistemul Solar care au periheliu la o distanță mai mică de 1.35 unități astronomice (ua).

Datorită proximității lor față de Pământ, aceștia pot oferi informații depre originea apei și a compușilor organici în etapele primordiale ale Pământului, cât și despre apariția ulterioară a vieții (Marty et al. 2016). Din punct de vedere practic, aceste obiecte de pe bolta cerească sunt țintele cele mai accesibile explorării spațiale. De exemplu, misiunile recente NASA/OSIRIS-REx și JAXA/Hayabusa2 au adus cu succes mostre colectate de la doi NEAs primitivi (Bennu și Ryugu). Misiunea ESA/Hera, programată pentru lansare în octombrie anul acesta, va investiga asteroidul binar Didymos (65803), care a servit ca țintă pentru primul experiment de coliziune la scară largă implicând impactul controlat cu sonda spațială NASA/DART. Asteroizii apropiați orbitei terestre sunt considerați ținte ideale pentru utilizarea resurselor In-Situ și pot deveni o sursă semnificativă de materiale pentru activitățile spațiale în viitorul apropiat (Sanchez & McInnes 2013).

Voi prezenta ultimele rezultate privind descoperirea și caracterizarea asteroizilor apropiați orbitei terestre. Voi arăta diferite metode și tehnici de observație folosite pentru studiul acestei populații de obiecte de pe bolta cerească. În final voi discuta despre explorarea acestor planetoizi de către misiunile spațiale.

Persoană de Contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro

Galerie foto:

Follow-up: Auger Masterclass 2024

A doua ediţie de Masterclass cu Observatorul Pierre Auger în cadrul Programului Internaţional de Masterclass 2024, sub egida IPPOG, s-a încheiat cu succes.

Auger Masterclass 2024 a avut loc în sase zile din luna martie, patru zile fiind organizate în Europa, cu maxim 5 instituţii participante per sesiune.

Evenimentul organizat la ISS – Filială INFLPR a avut loc Sâmbătă, 16 Martie 2024, alături de alte patru instituţii participante din Portugalia (Instituto Superior Técnico, Universidade da Madeira, Universidade de Coimbra, Universidade de Évora).

Programul întregii zile (adoptat de toate instituţiile participante) a cuprins lecţii introductive despre fizica (astro-)particulelor şi experimente în fizica astroparticulelor, o sesiune practică de analiză de date şi o sesiune online cu toţi participanţii zilei. În total, au fost reconstruite 1460 de evenimente măsurate la Observatorul Pierre Auger (din datele deschise ale Auger). Rezultatele obţinute de fiecare elev participant (de liceu) în parte au fost încarcate centralizat într-o pagină web dedicată evenimentului, ilustrând o hartă cerească cu expunerea sau fluxul evenimentelor reconstruite de radiaţii cosmice cu energii ultra-înalte.

Într-un video-call internaţional cu toti participanţii zilei, a fost oferit un tur live la Observatorul Pierre Auger in Argentina, acompaniat de o serie de Q&A şi un Quiz final, moderat de cercetători ai Colaborării Pierre Auger.

Contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro>

Galerie foto:

Eveniment organizat cu suport din partea:

Seminar ISS about: Ultra-High Energy Cosmic Rays: Some phenomenological and theoretical perspectives

Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg
Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg

Guest: Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg, II. Institut für Theoretische Physik, Hamburg, Germany

When: 27 March 2024, 11:00

Where: ISS, Auditorium

Abstract:
In this talk we will give an overview over the enigma of Ultra-High Energy Cosmic Rays (UHECRs) above ~ 10^18 eV. After briefly summarizing recent results from the Pierre Auger Observatory, we focus on a few specific aspects from the phenomenological and theoretical point of view: the influence of source distributions and propagation on arrival direction anisotropies, the use of the highest energy particles in Nature for constraining Lorentz symmetry violations, and the interpretation of air shower properties, in particular their muon content, in terms of hadronic interaction models.

Contact person: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro>

Photo gallery:

Full-sky maps: (left) of magnetic field strengths within 50 Mpc distance to the observer, (right) of arrival direction of observed UHECR events with minimum energy E > 58 EeV [S. Hackstein et al., MNRAS 462, 3660 (2016), arXiv:1607.08872].

Seminar ISS despre: Raze Cosmice de Energie Ultra-Înaltă: Câteva perspective fenomenologice și teoretice

Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg
Prof. Dr. Günter Sigl, Universität Hamburg

Invitat: Prof. Dr. Günter Sigl, Universitatea Hamburg, II. Institutul de Fizică Teoretică, Hamburg, Germania

Când: 27 martie 2024, 11:00

Unde: ISS, Auditorium

Abstract:

În acest seminar vom avea o discutie de ansamblu asupra enigmei razelor cosmice de energie ultra-înaltă (UHECRs) peste ~ 10^18 eV. După o scurtă sinteză a rezultatelor recente de la Observatorul Pierre Auger, ne concentrăm pe câteva aspecte specifice din punct de vedere fenomenologic și teoretic: influența distribuției surselor și propagării asupra anizotropiei direcțiilor de sosire, utilizarea particulelor cu cea mai mare energie din Natură pentru constrângera incălcări simetriei Lorentz, și interpretarea proprietăților jerbelor atmosferice, în particular a conținutului lor muonic, în termeni de modele de interacție hadronică.

Persoană de contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience[dot]ro>

Galerie foto:

Hărţi cereşti complete: (stânga) amplitudinea câmpului magnetic la o distanţă de 50 Mpc faţă de observator, (dreapta) direcţiile de sosire ale evenimentelor UHECR observate cu minimul de energie E > 58 EeV [S. Hackstein et al., MNRAS 462, 3660 (2016), arXiv:1607.08872]

MasterClass Internaţional 2024 – cu Observatorul Pierre Auger

Impresie artistică a unei jerbe de raze cosmice la aria experimentului Pierre Auger. Credit: A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret

În martie 2024 are loc ediţia 20 a Programului Internaţional de MasterClass 2024, respectiv a doua ediţie în care Observatorul Pierre Auger participă la Programului Internaţional IPPOG.

Institutul de Stiinţe Spaţiale (ISS), în calitate de institut membru al Colaborării Pierre Auger, lansează anunţul de înscriere la un MasterClass International cu Observatorul Pierre Auger, în data de 16 martie 2024. Invitaţia se adresează tuturor elevilor de liceu din ţară, numarul maxim de participanţi fiind de până la 30.

Programul International IPPOG, de MasterClass în fizica particulelor ajunge la mai mult de 13000 de elevi, din 60 de ţări din lumea intreagă, în fiecare an. Activităţile oferite sunt bazate pe analiza de date reale, care vin în mare măsură de la experimentele de la CERN, dar şi din alte domenii, precum fizica neutrino, fizica astroparticulelor, ori terapia cu particule. Lecţiile oferite de cercetători oferă elevilor perspective şi metode de cercetare cu aplicaţie la experimente de anvergură. La finalul zilei unei sesiuni de MasterClass, elevii vor intra în conferinţă video cu participanţi din alte ţări, pentru discuţii comune asupra rezultatelor obţinute.

Activitatea Auger MasterClass a fost dezvoltată utilizând datele publice ale Observatorului Pierre Auger, în baza unei intefeţe grafice 3D şi software python disponibile la pagina web Auger cu date deschise. În cadrul unei sesiuni de MasterClass, elevii de liceu sunt provocaţi să realizeze reconstrucţii de date măsurate la Observatorul Pierre Auger, să aplice criterii de selecţie a evenimentelor şi să discute despre direcţiile de sosire şi originea razelor cosmice cu energie ultra-înaltă inregistrate la Auger. Materialele relevante evenimentului sunt disponibile aici.

Auger Masterclass 2024 va avea loc în sase zile din luna martie, patru zile fiind organizate în Europa (1, 8, 16 si 19 martie), cu maxim 5 instituţii participante per sesiune. ISS participă la evenimentul din 16 martie împreună cu alte patru instituţii din Portugalia (Instituto Superior Técnico, Universidade da Madeira, Universidade de Coimbra, Universidade de Évora). Mai multe informaţii aici.

Program preliminar actualizat (Central European Time – CET)*:

10:00 – 10:15

Deschidere

10:15 – 10:30

Introducere

10:30 – 11:45

Fizica particulelor si astroparticulelor

11:45 – 12:15

Pauză de cafea/ceai

12:15 – 13:00

Experimente în fizica astroparticulelor

13:00 – 14:00

Pauză de masă

14:00 – 16:00

Analiză de date

16:00 – 17:00

Video conferinţă cu Observatorul Pierre Auger

17:00 – 17:15

Incheiere

* 10:00 am CET este 11:00 am in Romania.

Înscrierile la ISS se fac în baza “primul venit, primul servit, până la data de 16 februarie, 2024, la responsabilul instituţional (ISS) în Colaborarea Pierre Auger, Dr. Gina Isar, la adresa de email: gina[dot]isar[at]spacescience[dot]ro.

Auger-MasterClass este organizat cu suport din partea: 

 

 

 

Euclid follow-up: primele imagini

Euclid early commissioning test images, Credit ESA/Euclid
Euclid early commissioning test images, Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO

Institutul de Științe Spațiale împărtășește satisfacția primelor imagini trimise de către telescopul spațial Euclid, la puțin timp de la lansarea sa în data de 1 iulie 2023.

Telescopul Euclid este dotat cu doua instrumente: VIS, care produce imagini ale cerului în domeniul vizibil, format din 36 CCD-uri cu un total de 609 Mpixeli, și NISP, care explorează universul în infraroșu apropiat, constând în 16 chip-uri cu un total de 64 Mpixeli, având și funcționalitatea de spectrograf în domeniul de lungime de unda între 1 și 2 microni.

După mai bine de 11 ani de pregătiri, este o mare bucurie să vedem că instrumentele Euclid funcționează corect. Mai avem însă de așteptat încă două luni până când telescopul va fi complet focalizat iar instrumentele termalizate și calibrate, pentru a putea începe analiza datelor” – declară Dr. Lucia Popa, reprezentanta României în Euclid Consortium Board.

După încheierea fazelor pregătitoare, începând din noiembrie anul acesta, Euclid va trimite doar în câteva zile un volum de date comparabil cu întreaga producție a telescopului Hubble în cei 33 de ani de viață ai acestuia.

Trebuie menționat că cele două imagini test prezentate mai jos au fost obținute de cele două instrumente în timpul deplasării satelitului către punctual Lagrange 2, instrumentele nefiind complet focalizate și calibrate; ele nu au utilitate științifică, dar demonstrează funcționarea impecabilă a sistemelor îmbarcate la bordul Euclid.

Participarea României la misiunea Euclid este asigurată de Institutul de Științe Spațiale (ISS), cu sprijinul Agenției Spațiale Române (ROSA) si a Agenției Spațiale Europene (ESA).

Pentru mai multe informații, Comunicatul de presă al ESA este disponibil aici.

Persoana de contact: Dr. Vlad Popa <vpopa[at]spacescience[dot]ro>, pentru grupul Euclid Consortium Core Communication.

Galerie foto (Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO )

Follow-up lansare Euclid

Logo Euclid, credit ESA
Logo Euclid, credit ESA

Data: 1 Julie 2023
Locație: Cape Canaveral, Florida, USA
Rachetă: SpaceX Falcon 9
Destinație: punctul 2 Lagrange, la 1.5 millioane km fată de Pămân

In data de 1 Iulie a avut loc un moment importat pentru misiunea Euclid. SpaceX/Falcon9, printr-o lansare perfectă, a aşezat telescoplul Euclid pe o orbită tranzițională, iar în data de 2 Iulie Euclid a fost transferat pe orbita solară către punctul 2 Lagrange (L2). Comunicarea cu Euclid a fost stabilită cu succes, urmând o lună de teste, calibrări şi începerea procesului de comisionare.

Cea mai mare emoție a fost în cele 10 minute de după lansare, până când Falcon9 a aterizat în bune condiții pe o barjă în ocean. A fost momentul în care cu toții am înțeles că Euclid a devenit realitate.” – declară Dr. Lucia Popa, reprezentantul României în Consorțiul Euclid și participant la lansare în Cape Canaveral, Florida, USA.

Euclid este, după Planck, a doua misiune ESA (Agenția Spațială Europeană) de cosmologie având ca principal obiectiv determinarea naturii şi interacției componentelor de tip materie întunecată şi energie întunecată, respectiv testarea relativității generalizate la scale cosmologice. Telescopul Euclid este echipat cu două instrumente: un spectrometru în infraroşu (NISP) şi o baterie de CCD-uri cu rol tomographic (VIS).

Importanța rezultatelor aşteptate de la misiunea Euclid este subliniată şi de decizia ESA de a aproba lansarea Euclid cu Falcon9, precum şi de aprobarea recentă a unei noi misiuni rapide de tip Fast (Clasa-F), ARRAKIHS (Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys) cu lansare în 2029, care va folosi aceleaşi instrumente ca şi Euclid, pentru imagistica de câmp profund (Deep Field Imaging) în regiuni selectate de Euclid.

Contribuția grupului ISS – Institutul de Ştiițne Spațiale la misiunea spațială Euclid se desfăşoară în baza unui Acord Multilateral (Multilateral Agreement – MLA) semnat la nivel inter-ministerial între ESA şi țările membre ale Consorțiului Euclid. În baza acestui acord, în perioada de pre-lansare, contribuția grupului ISS-Euclid a constat în dezvoltarea, testarea şi implementarea în pipeline-ul general Euclid a unor module de analiză spectro-fotometrică a datelor primare. De asemenea, în colaborare cu Dante International S.A. (eMag) a fost dezvoltat un centru de date ştiințifice bazat pe tehnologia Cloud OpenStack, dotat cu echipamente furnizate de ESA, şi dedicat analizei ştiințifice a măsurătorilor Euclid.

În perioada de proprietate, după lansarea primului set de date, activitățile grupului ISS-Euclid vor fi dedicate analizei ştiințifice a măsurătorilor Euclid cu obiective legate de caracterizarea undelor gravitaționale primordiale şi a proceselor de inflație, procese de producere şi interacție pentru materia intunecată, precum şi determinarea ecuației de stare pentru energia întunecată.

Mai multe informații despre misiunea Euclid sunt disponibile aici, iar despre lansare aici.

Persoană de contact: Dr. Lucia Popa <lpopa[at]spacescience[dot]ro>, reprezentantul României în Consorțiul Euclid

Galerie foto (credit: Dr. Vlad Popa)