Scheda GraviMetrA FINAL




Informazioni generali

Gravitational Metrology & Astronomy

GraviMetrA

Programma

Progetto

R & D

Infrastruttura Inaf

Infrastruttura Internazionale

Missione spaziale Internazionale

Terza missione

Didattica di Alta Formazione

RSN2

RSN1

RSN3

RSN4

RSN5

Infrastrutture

Terza Missione

Attività: In Itinere; Data inizio: 2000; Data fine: 2030

mariateresa.crosta mariateresa.crosta@inaf.it

L’astrometria relativistica inaugurata da Gaia obbliga l’astronomia fondamentale a passare dal paradigma “classico”, rispondente alla gravità di Newton, a quello "elastico" della Relatività Generale (RG) di Einstein, l'attuale teoria standard della gravità. Punto cruciale è considerare le misure astronomiche a partire da un osservatore relativistico inevitabilmente immerso nella gravitazione locale e definire le osservabili consistentemente alla teoria della misura in RG, tenuto conto che la propagazione del fotone emesso dalla stella attraverso la geometria dello spazio-tempo contiene informazioni fisiche da decifrare, incluse le onde gravitazionali. L’astronomia gravitazionale così intesa è parte della fisica fondamentale e strumento imprescindibile per la cosmologia locale.

Relativistic astrometry inaugurated by Gaia forced fundamental astronomy to move from the "classical" paradigm, responding to Newton's gravity, to the geometric one of Einstein's General Relativity (GR), the current standard theory of gravity. The crucial point is to reconstruct the astronomical measurements starting from a relativistic observer inevitably embedded in the local gravitational fields and to define the observables consistently with the theory of measurement in GR, taking into account that the propagation through space-time of the photon emitted by the star contains physical information to decipher, including gravitational waves. Gravitational astronomy in this capacity is part of fundamental physics and an essential tool for local cosmology.

Ammassi, struttura a grande scala dell Universo e mezzo intergalattico

Cosmologia teorica ed osservativa

Galassie, AGN e loro evoluzione

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici

Radiazione gravitazionale e test di gravitazione

Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa

Tecnologie per Astronomia Radio

Tecnologie per osservazioni da spazio

Infrastrutture da Terra (sviluppo/operazioni)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (sviluppo/operazioni)

Comunicazione, Didattica, Divulgazione

Trasferimento Tecnologico


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 18
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. CAGLIARI 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 1 0.10
O.A. TORINO 9 0 1.20 1.20 1.20 0.40 0.40 0.00 2 0.20
OAS BOLOGNA 0 0 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0.00
IAPS ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 9 0 1.20 1.20 1.20 0.40 0.40 0.00 3 0.30
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 9
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Unv.Napoli Federico II 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
2 Shanghai Astronomical Observatory, CAS and INAF-OATo 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
3 OATO/INAF, Associato INAF presso l'Osservatorio di Torino 0 0 0 0.00 0.00 0.10 0.00
4 Observatoire de la Cote Azur (OCA, Nice, France) 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
5 Università di Milano Bicocca 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
6 Università di Torino 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
7 INAF-OATO/UNITo 0 0 0 1.00 1.00 1.00 0.00
8 Pulkovo Observatory, Russian Academy of Sciences, 196140 Saint Petersburg, Russia/INAF-OATo 0 0 0 0.10 0.10 0.10 0.00
9 Inaf-OATo 0 0 0 1.00 1.00 1.00 0.00
Totali 0.10 0.10 0.10 2.10 2.10 2.20 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
50.0 50.0 25.0 96.5 96.5 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1515/astro-1999-0209 Titolo: Prospects for astrometric measurements of gravitational waves from stellar sources with Gaia Autori:M. Crosta and M. G. Lattanzi and A. Spagna Publisher:Walter de Gruyter GmbH Rivista: Open Astronomy Anno pubblicazione:1999
2 10.1088/0264-9381/20/21/009 Titolo: Orbiting frames and satellite attitudes in relativistic astrometry Autori:Donato Bini and Maria T Crosta and Fernando de Felice Publisher:IOP Publishing Rivista: Classical and Quantum Gravity Anno pubblicazione:2003
3 10.1088/0264-9381/23/15/006 Titolo: Microarcsecond light bending by Jupiter Autori:M T Crosta and F Mignard Publisher:IOP Publishing Rivista: Classical and Quantum Gravity Anno pubblicazione:2006
4 2012MmSAI..83..901A QSO astrophysics, fundamental physics, and astrometric cosmology in the Gaia era ;Editors: S. Anton, M. Crosta, M.G. Lattanzi and A. Andrei; Memorie della Società Astronomica Italiana, Vol. 83 n. 3, 2012
5 10.1051/epjconf/20135800001 Titolo: The Time Machine Factory [unspeakable, speakable] on Time Travel in Turin Autori:M. Crosta and M. Gramegna and M.L. Ruggiero;EPJ Web of Conferences, Volume 58, 2013TM 2012 – The Time Machine Factory [unspeakable, speakable] on Time Travel in Turin 05 September 2013 Publisher:EDP Sciences Rivista: EPJ Web of Conferences Anno pubblicazione:2013
6 https://doi.org/10.1086/383244 Titolo: A General Relativistic Model of Light Propagation in the Gravitational Field of the Solar System: The Static Case Autori:F. de Felice and M. T. Crosta and A. Vecchiato and M. G. Lattanzi and B. Bucciarelli Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2004
7 10.1103/PhysRevD.96.104030 Titolo: General relativistic observable for gravitational astrometry in the context of the Gaia mission and beyond Autori:Mariateresa Crosta and Andrea Geralico and Mario G. Lattanzi and Alberto Vecchiato Publisher:American Physical Society (APS) Rivista: Physical Review D Anno pubblicazione:2017
8 10.1393/ncr/i2019-10164-2 Titolo:Astrometry in the 21st century. From Hipparchus to Einstein Autore:Mariateresa Crosta Rivista:LA RIVISTA DEL NUOVO CIMENTO, YEAR 2019 -Vol. 42 - ISSUE 10 - OCTOBER,
9 10.1093/mnras/staa1511 Titolo: On testing CDM and geometry-driven Milky Way rotation curve models with Gaia DR2 Autori:Mariateresa Crosta and Marco Giammaria and Mario G Lattanzi and Eloisa Poggio Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
10 10.1051/0004-6361/200912691 Titolo: Gaia relativistic astrometric models. Proper stellar direction and aberration Autori:M. Crosta and A. Vecchiato Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy and Astrophysics Anno pubblicazione:2009



Informazioni Pubbliche

GaiaUniverse; ASTRA; SH0T; PTA+GR; GMAC; G-DPCT; BLUe_GANG; STARK; CARPA; Gravitation; General relativity; Einstein field equations; Geodesics; Gravitational lensing; Gravitational singularities; Gravitational waves; Spacetime metric: Relativistic mechanics; Celestial Mechanics;Cosmology; Cosmological models; Cosmological parameters; Curved space; Cosmological constant; Hubble constant; Density parameters; Dark matter distribution; Cosmological evolution;Relativistic cosmology; Galactic and extragalactic astronomy; Dark matter; Milky Way Galaxy physics; Galactic archaeology; Galactic bulge; Milky Way dark matter halo; Milky Way disk; Milky Way evolution;Milky Way formation; Observational astronomy; Astronomical methods; Astronomical research; Catalog; Astronomical techniques; Astronomical models; Astrometry; Astronomical coordinate systems; Distance measure; Parallax; Fundamental parameters of stars; Radial velocity; Relativistic aberration; Space astrometry; Stellar distance;Stellar astronomy; Compact objects; Stellar dynamics;

Il programma di ricerca esposto si contraddistingue per unicità (esistono pochi esperti di teoria della misura in RG) e avrà negli anni un impatto sempre più tangibile, come dimostra il successo della missione Gaia e quanto stiamo ereditando da questa esperienza. La metrologia gravitazionale nel contesto dell'astronomia presenta nuove potenziali applicazioni astrofisiche, può aprire la strada a scoperte rivoluzionarie nella fisica fondamentale, è  il pilastro della cosmologia locale e il fondamento per i viaggi nello spazio-tempo. Per cui si pone al centro di questioni di fisica fondamentale pertinenti all'INFN, di aspetti teorici della RG avanzati che si interfacciano con quelli sviluppabili nei Dipartimenti di Fisica e Matematica, nonché di progetti spaziali che coinvolgono ESA e ASI (che possono utilizzare infrastrutture INAF per test di fattibilità). Tutto ciò posizionerà sempre di più l'INAF come referente di rilievo, se non unico, nel panorama internazionale.

DPCT; CINECA;  SRT; ET


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 alessandro.corongiu alessandro.corongiu@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Collaboratore nel PRIN MUR PTA&Gaia X X X X X X X OK
2 delphine.perrodin delphine.perrodin@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Collaboratore PRIN MUR PTA&Gaia; Osservazioni e analisi dati di pulsar in PTA X X X X X X X OK
3 paola.refiorentin re_fiorentin@oato.inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante per Galassia Relativistica X X X X X X X OK
4 alberto.riva alberto.riva@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante per Astrometria Relativistica; Antenna Gravitazionale Astrometrica X X X X X X X OK
5 deborah.busonero deborah.busonero@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante PRIN MUR PTA&Gaia; GW, Preparazione e analisi dati Gaia per sinergie con PTA X X X X X X X OK
6 mario.gai mario.gai@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE ASTRONOMO Partecipante per Astrometria Relativistica; Antenna Gravitazionale Astrometrica X X X X X X X OK
7 alberto.vecchiato alberto.vecchiato@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante per Astrometria Relativistica; Antenna Gravitazionale Astrometrica X X X X X X X OK
8 mariateresa.crosta mariateresa.crosta@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Coordinatore: Astrometria Relativistica (FTE Gaia); Galassia Relativistica; Navigazione Spazio-Temporale; Antenna Gravitazionale Astrometrica; GW; teoria, analisi e interpretazione dati Gaia per sinergie con PTA; CO-PI PRIN MUR PTA&Gaia X X X X X X X OK
9 beatrice.bucciarelli beatrice.bucciarelli@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante: Astrometria Relativistica; Galassia relativistica; GW; Navigazione spazio-temporale X X X X X X X OK
10 ummi.abbas ummi.abbas@inaf.it O.A. TORINO Y TECNOLOGO Partecipante: Astrometria relativistica; PRIN MUR Pta&Gaia, Preparazione e analisi dati Gaia per sinergie con PTA X X X X X X X OK
11 gisella.clementini gisella.clementini@inaf.it OAS BOLOGNA N ASSOCIATO QUIESCENTE Partecipante per Astrometria Relativistica; PRIN MUR SHoT; ISSI team490 X X X X X X X OK
12 mario.lattanzi mario.lattanzi@inaf.it O.A. TORINO Y DIRIGENTE DI RICERCA Partecipante per Astrometria Relativistica (FTE Gaia); GW, Antenna Astrometrica Gravitazionale, Galassia Relativistica; Navigazione Spazio-Temporale X X X X X X X OK
13 andrea.possenti andrea.possenti@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE Collaboratore nel PRIN MUR PTA&Gaia; GW, Osservazioni e analisi dati di pulsar in PTA&Gaia X X X X X X X OK
14 caterina.tiburzi caterina.tiburzi@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE Collaboratore nel PRIN MUR PTA&Gaia; GW, Osservazioni e analisi dati di pulsar in PTA&Gaia X X X X X X X OK
15 alessandro.spagna alessandro.spagna@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Partecipante per Galassia Relativistica X X X X X X X OK
16 roberto.peron roberto.peron@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE Coordinatore scheda RSN4 "Gravitazione e Fisica Fondamentale" - sinergie con attività della scheda GraviMetrA e di fisica fondamentale in INAF X X X X X X X OK
17 volodymyr.akhmetov volodymyr.akhmetov@inaf.it O.A. TORINO N BORSISTA Assegnista - Galassia e Gaia X X X X X X X OK
18 stefano.bertone stefano.bertone@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Modelli di Astrometria Relativistica e test di fisica fondamentale 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 salvatore.capozziello capozzie@na.infn.it Unv.Napoli Federico II Y Prof.Ordinario SOC The Time Machine Factory [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 shilong.liao shilong.liao@inaf.it Shanghai Astronomical Observatory, CAS and INAF-OATo Y Associate Astronomer Partecipante per Astrometria Relativistica [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 angelo.tartaglia angelo.tartaglia@inaf.it OATO/INAF, Associato INAF presso l'Osservatorio di Torino N Prof. quiesciente Collaboratore per Astrometria Relativistica; Galassia Relativistica [0, 0, 0.1] [0.1, 0.1, 0.0] 0.0
4 eloisa.poggio eloisa.poggio@inaf.it Observatoire de la Cote Azur (OCA, Nice, France) N Post doc, Marie Curie Fellow Collaboratore per Galassia Relativistica [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 alberto.sesana alberto.sesana@unimib.it Università di Milano Bicocca Y Professore ordinario Collaboratore PRIN MUR PTA&Gaia; GW, sinergie Gaia-PTA [0, 0, 0] [0.1, 0.1, 1.0] 0.0
6 stefano.camera stefano.camera@unito.it Università di Torino Y Prof. Associato Collaboratore per Cosmologia Locale; Euclid [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
7 william.beordo william.beordo@inaf.it INAF-OATO/UNITo N Dottorando INAF /UNIto Dottorando per Galassia Relativistica [1.0, 1.0, 1.0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
8 alexey.butkevich alexey.butkevich@inaf.it Pulkovo Observatory, Russian Academy of Sciences, 196140 Saint Petersburg, Russia/INAF-OATo N Researcher Partecipante Astrometria Relativistica [0.1, 0.1, 0.1] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
9 federica santucci federica.santucci@inaf.it Inaf-OATo N Dottoranda Sviluppo Antenna Astrometrcia Gravitazionale [1.0, 1.0, 1.0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

fondi certi: finanziamento dottorato su Galassia relativistica 20 k da INAF (2022) e 50k da fondi Gaia (2023-2024); finanziamento dottorato su Antenna astrometrica Gravitazionale 75k da fondi Gaia (2023-2025); fondi potenziali: 143k PRIN MUR 2022 e 50k Theory Grant. Per l'inviluppo complessivo si è tenuto conto dei fondi ASI (contratto Gaia) che hanno supporto negli anni le attività di Astrometria Relativistica e Cosmologia Locale.


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 PRIN MUR PTA&Gaia 0 0 None 71.5 71.5 None 0 142
2 Theory Grant/Antenna Astrometrica Gravitazionale 0 0 None 25 25 None 0 50
3 INAF/Gaia, dottorato Galassia Relativistica 25 25 0 0 0 0 50 0
4 INAF/Gaia, dottorato Antenna astrometrica Gravitazionale 25 25 25 0 0 0 75 0


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