Scheda BabyIAXO FINAL




Informazioni generali

BabyIAXO

BabyIAXO

Progetto

Progetto

RSN4

L'esperimento ha un carattere fortemente interdisciplinare, coinvolgendo di fatto tutti i RSN.

RSN1

RSN2

RSN3

RSN4

RSN5

Attività: Nuova; Data inizio: 2021; Data fine: 2027

fabrizio.tavecchio fabrizio.tavecchio@inaf.it

BabyIAXO è un esperimento ideato per rivelare assioni (o ALP) potenzialmente prodotti nel nucleo solare. Gli assioni, la cui esistenza è stata ipotizzata diversi decenni fa, avrebbero un ruolo trasversale in astrofisica: potrebbero rendere conto di alcune anomalie nell'evoluzione stellare e nella propagazione dei fotoni di alta energia e costituire parte o tutta la materia oscura. La proposta di partecipazione di INAF prevede, oltre al supporto scientifico, un contributo allo sviluppo e alla costruzione delle ottiche per raggi X (prodotti dalla conversione in fotoni degli assioni) e alla calibrazione dei rivelatori. In entrambi i casi si userebbero facilities e know-how già in gran parte disponibili, assicurando un potenziale breakthrough con un impegno relativamente limitato.

BabyIAXO is an experiment potentially able to reveal axions (or ALP) produced in the solare core. Axions, predicted several decades ago, could account for some recently reveled anomalies associated to particular stellar evolutionary phases and gamma-ray propagation and could constitute a fair fraction or the totality of dark matter in the Universe. The participation by INAF is related, besides the scientific support, to the contribution to the development and construction of X-ray optics (necessary to focalize the photons from the converted axions) and to the calibration of the detectors. In both cases it is possible to exploit already existing facilities and know-how, thus ensuring the participation to a potential scientific breakthrough with a limited effort.

Cosmologia teorica ed osservativa

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle

Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie

Tecnologie per osservazioni da spazio

Tecnologie per osservazioni da Terra

Infrastrutture da Terra (utilizzo)

Infrastrutture da Terra (sviluppo/operazioni)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 22
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. BRERA 5 0 0.70 0.80 0.60 0.00 0.00 0.00 1 0.20
O.A. PADOVA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IASF MILANO 0 0 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0.00
O.A. ABRUZZO 1 0 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0 0.00
OAS BOLOGNA 1 0 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
IAPS ROMA 1 0 0.10 0.10 0.10 0.00 0.00 0.00 0 0.00
Totali 8 0 1.10 1.10 0.90 0.00 0.00 0.00 1 0.20
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 7
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Università di Bologna 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
2 Specola Vaticana 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
3 IAPS 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
4 IAPS ROMA 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
5 INFN, Sez. Pavia 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.30
6 Osservatorio di Brera 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00 0.30

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
0.0 0.0 0.0 300.0 300.0 200.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 - Conceptual Design of BabyIAXO, the intermediate stage towards the International Axion Observatory, IAXO Collaboration, 2021, JHEP, in press, arXiv:2010.12076
2 10.1051/0004-6361/202038775 Titolo: The RGB tip of galactic globular clusters and the revision of the axion-electron coupling bound Autori:O. Straniero and C. Pallanca and E. Dalessandro and I. Dom\'\inguez and F. R. Ferraro and M. Gi .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2020
3 10.1103/PhysRevLett.113.191302 Titolo: Revisiting the Bound on Axion-Photon Coupling from Globular Clusters Autori:Adrian Ayala and Inma Dom\'\inguez and Maurizio Giannotti and Alessandro Mirizzi and Oscar Stra .... Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review Letters Anno pubblicazione:2014
4 10.1103/PhysRevD.79.063002 Titolo: Rotation of linear polarization plane and circular polarization from cosmological pseudoscalar fields Autori:Fabio Finelli and Matteo Galaverni Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review D Anno pubblicazione:2009
5 10.1093/mnras/stz1144 Titolo: Blazar VHE spectral alterations induced by photon\textendashALP oscillations Autori:Giorgio Galanti and Fabrizio Tavecchio and Marco Roncadelli and Carmelo Evoli Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
6 10.1016/j.jheap.2018.07.002 Titolo: Extragalactic photon\textendashaxion-like particle oscillations up to 1000 TeV Autori:Giorgio Galanti and Marco Roncadelli Publisher:Elsevier BV Rivista: Journal of High Energy Astrophysics Anno pubblicazione:2018
7 10.1117/12.2312203 Titolo: Calibration of the IXPE instrument Autori:Carlo Lefevre and Raffaele Piazzolla and Alfredo Morbidini and Fabrizio Amici and Primo Attina and .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2018
8 10.1117/12.2275133 Titolo: Calibrating the IXPE observatory from ground to space Autori:Luca Baldini and Wayne Baumgartner and Yuri Evangelista and Jeffery Kolodziejczak and Sergio Fabian .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2017
9 10.1117/12.2232591 Titolo: Cold and Hot Slumped Glass Optics with interfacing ribs for high angular resolution x-ray telescopes Autori:M. Civitani and S. Basso and M. Ghigo and G. Pareschi and B. Salmaso and D. Spiga and G. Vecchi and .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2016
10 10.1117/12.2529372 Titolo: Cold glass shaping of coated mirrors: characterization of the process Autori:Yang Yang and Marta M. Civitani and Stefano Basso and Giovanni Pareschi and Li Tongzhou and Runze Q .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2019



Informazioni Pubbliche

Solar particle emission; Dark Matter; Cosmology; Stellar Physics; High-energy astrophysics; particle astrophysics

INAF ha un ruolo di primo piano nello studio degli effetti dell’assione sulla fisica e l’evoluzione stellare e dell’impatto del mixing fotone-assione sugli spettri ad alta energia e la loro osservabilita’ con ASTRI e CTA. Dal punto di vista tecnologico INAF-Brera ha una lunga tradizione di progettazione e produzione di ottiche per raggi X riconosciuta a livello internazionale. Nel contesto del progetto BabyIAXO, il gruppo di INAF-Brera riveste un ruolo fondamentale sia nella produzione delle shell esterne delle ottiche ibride che nella loro integrazione con le shell piu’ interne nell’ottica completa. Dal punto di vista delle calibrazioni dei rivelatori, il gruppo INAF-IAPS ha da tempo acquisito un’ottima expertise, come testimonia l'attività svolta per i rivelatori di IXPE. La partecipazione a BabyIAXO permetterebbe un ulteriore rafforzamento del ruolo internazionale dei due gruppi e l’espansione nell’ambito astroparticellare.

Nessuna infrastruttura è coinvolta in modo diretto nel progetto. Gli aspetti astrofisici legati agli assioni sono comunque tra i temi rilevanti nei programmi scientifici di CTA, ASTRI e MAGIC.


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 fabrizio.tavecchio fabrizio.tavecchio@inaf.it O.A. BRERA Y PRIMO RICERCATORE Rappresentante INAF nel board, astrofisica degli assioni. X X X X X X X OK
2 marta.civitani marta.civitani@inaf.it O.A. BRERA Y TECNOLOGO Co-rappresentante INAF. Sviluppo ottiche X X X X X X X X OK
3 stefano.basso stefano.basso@inaf.it O.A. BRERA Y TECNOLOGO Ottiche X X X X X X X X OK
4 vincenzo.cotroneo vincenzo.cotroneo@inaf.it O.A. BRERA Y RICERCATORE Ottiche X X X X X X X X OK
5 gabriele.vecchi gabriele.vecchi@inaf.it O.A. BRERA Y RICERCATORE Ottiche X X X X X X X X OK
6 luigi.lessio luigi.lessio@inaf.it O.A. PADOVA Y C.T.E.R. Ottiche X X X X X X X X OK
7 daniele.spiga daniele.spiga@inaf.it O.A. BRERA Y PRIMO TECNOLOGO Ottiche X X X X X X X X OK
8 giorgio.galanti giorgio.galanti@inaf.it IASF MILANO N ASSEGNISTA Teoria degli assioni X X X X X X X OK
9 oscar.straniero oscar.straniero@inaf.it O.A. ABRUZZO Y DIRIGENTE DI RICERCA Studio del ruolo degli assioni in astrofisica stellare X X X X X X X OK
10 fabio.finelli fabio.finelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Studio degli assioni in cosmologia X X X X X X X OK
11 paolo.soffitta paolo.soffitta@inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO RICERCATORE Calibrazione rivelatori per raggi X X X X X X X X OK
12 fabio.muleri fabio.muleri@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE Calibrazione rivelatori per raggi X X X X X X X X OK
13 sergio.fabiani sergio.fabiani@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE Calibrazione rivelatori per raggi X X X X X X X X OK
14 alessandro.dimarco alessandro.dimarco@inaf.it IAPS ROMA N RICERCATORE Calibrazione rivelatori per raggi X X X X X X X X OK
15 alessandro.gruppuso alessandro.gruppuso@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Assioni in cosmologia X X X X X X X OK
16 daniela.paoletti daniela.paoletti@inaf.it OAS BOLOGNA N RICERCATORE Assioni in cosmologia X X X X X X X OK
17 ettore.delmonte ettore.delmonte@inaf.it IAPS ROMA Y TECNOLOGO Calibrazioni rivelatori X X X X X X X X OK
18 massimiliano.casiraghi massimiliano.casiraghi@brera.inaf.it O.A. BRERA Y OPERATORE TECNICO Tecnico officina X X X X X X X OK
19 giovanni.pareschi giovanni.pareschi@inaf.it O.A. BRERA Y DIRIGENTE DI RICERCA Ottiche X X X X X X X X OK
20 giuseppe.crimi giuseppe.crimi@inaf.it O.A. BRERA Y C.T.E.R. Disegno ottico X X X X X X X OK
21 roberto.dellaceca roberto.dellaceca@inaf.it O.A. BRERA Y DIRIGENTE DI RICERCA senior scientist X X X X X X X OK
22 edoardo.redaelli edoardo.redaelli@inaf.it O.A. BRERA N TECNOLOGO Meccanica X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 andrea.cimatti andrea.cimatti@unibo.it Università di Bologna Y Professore Ordinario Assioni in cosmologia [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 matteo.galaverni matteo.galaverni@inaf.it Specola Vaticana Y Astronomo Associato Assioni e cosmologia [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 sergio.dicosimo sergio.dicosimo@inaf.it IAPS N CTER Tecnico amministrativo [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 enrico.costa enrico.costa@inaf.it IAPS ROMA Y QUIESCENTE Calibrazioni rivelatori X [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 alda.rubini alda.rubini@inaf.it IAPS ROMA N QUIESCENTE Tecnico [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
6 marco.roncadelli marco.roncadelli@pv.infn.it INFN, Sez. Pavia Y PRIMO RICERCATORE Assioni, teoria [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.3
7 gabriele.ghisellini gabriele.ghisellini@inaf.it Osservatorio di Brera Y Dirigente di Ricerca Scienza [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Attualmente per il progetto non esistono fondi specificatamente allocati. Ipotizzando l'approvazione del progetto da parte di INAF nel secondo semestre del 2021, inseriamo una stima dei fondi presunti, che includono hardware [costi per l'assemblaggio, la calibrazione e l'integrazione in BabyIAXO delle ottiche ibride, il refurbishment della facility per la calibrazione dei rivelatori con l'estensione alle basse energie] e personale (2 AdR e 1 tecnico TD). Ribadiamo che, in assenza di un MoU formale e quindi di impegni finanziari precisi, quella indicata è solo un ipotesi ragionevole. Variazioni alle cifre indicate potrebbero derivare da ulteriori negoziazioni e discussioni con la collaborazione.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF 0 0 0 300 300 200 0 800


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)