Scheda VAMOS
FINAL
Informazioni generali
Velocity And Magnetic Observations of the Sun
VAMOS
Programma
RSN3
RSN5
Attività: In Itinere; Data inizio: 2002; Data fine: 2033
maurizio.oliviero maurizio.oliviero@inaf.it
Sole, mezzo interplanetario, magnetosfere planetarie
Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa
Tecnologie per osservazioni da Terra
Trasferimento Tecnologico
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 4
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O.A. CAPODIMONTE | 2 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.10 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
| Totali | 2 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.10 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2024 | Certi 2025 | Certi 2026 | Presunti 2024 | Presunti 2025 | Presunti 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| 22.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 2.0 | 2.0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
Solar physics; Helioseismology; Solar activity; Solar atmosphere - magnetohydrodynamics; Space Weather; Astronomical instrumentation
INAF-OACN
Informazioni Riservate
Il programma VAMOS svolge ricerca teorica, osservativa e tecnologica in fisica solare, in particolare:
- Eliosismologia e magnetoidrodinamica dell'atmosfera solare
- Monitoraggio del network magnetico dell’atmosfera solare e dell’attività magnetica del Sole
- Space Weather (SW): monitoraggio e studio di formazione ed evoluzione di regioni attive (macchie, flares, protuberanze)
- Sviluppo strumentazione: realizzazione, caratterizzazione e test filtri MOF; telescopio solare orizzontale; caratterizzazione ottiche per spettro-polarimetria
- Nuove tecnologie astronomiche: tecnologia MOF per pianeti extrasolari, astrosismologia, magnetismo stellare
L’OACN ha sviluppato il know-how per la costruzione di Filtri Magneto-Ottici (MOF) e ha realizzato uno strumento, il VAMOS, installato all’OACN stesso. Il programma è iniziato prima del 2000 per eliosismologia e magnetoidrodinamica dell'atmosfera solare, poi si sono aggiornati ed evoluti gli obiettivi scientifici e tecnologici. Il VAMOS usa MOF a banda stretta centrati sulle righe di risonanza KI D1 e/o D2 ed è operativo dal 1999, quando era dotato di celle MOF costruite dalla School of Physics and Astronomy dell'Università di Birmingham, su progetto tecnico del gruppo di fisica solare dell'OACN. In seguito, per la continua operatività del VAMOS e per lo sviluppo di nuova strumentazione basata su MOF, abbiamo realizzato presso l’OACN sia una manifattura, unica in Italia, per celle prototipo, sia le facilites per la caratterizzazione spettrale dei MOF (sistema laser sintonizzabile; generatore di campo magnetico). I primi filtri sono stati realizzati nel 2003 con il supporto del Laboratorio di Fisica Cosmica dell’OACN. Il VAMOS acquisisce simultaneamente immagini Doppler, magnetiche ed in intensità del Sole, e finora utilizzato nella riga KI 7699Å con FWHM 0.05Å, con cadenza temporale di 30s e con risoluzione spaziale di 4”/pixel ha svolto ricerca in eliosismologia e dinamica della fotosfera solare.
Abbiamo riattivato il Celostato dell’OACN ed implementato un telescopio solare (D=25cm ed F=2500cm) ai cui fuochi sono installati il VAMOS ed un filtro Hα con FWHM 0.5Å. Si possono installare anche un filtro H-K del Calcio FWHM 100Å ed un filtro nel continuo a 5400Å FWHM 100Å. La nuova strumentazione acquisisce simultaneamente immagini con vari filtri e con risoluzione spaziale massima di 0.5”/pixel e cadenza di 4s. Il VAMOS fornisce intensità, velocità e campo magnetico in fotosfera ed è quindi possibile seguire l’evoluzione temporale di regioni attive, e rilevare e studiare onde magnetoidrodinamiche. Il filtro Hα consente di seguire l’evoluzione del network magnetico cromosferico, di flares e di protuberanze solari (Fig.1).
L’insieme dei dati raccolti fornirà informazioni indispensabili per l'eliosismologia ad alta risoluzione e per studi dell’attività magnetica del Sole. In particolare osservando a due differenti quote in atmosfera, le immagini in Hα ed i simultanei magnetogrammi del VAMOS permetteranno di studiare la correlazione tra regioni attive fotosferiche e le sovrastanti strutture cromosferiche e coronali. Tra gennaio e febbraio 2018 il VAMOS ha acquisito le prime immagini Doppler e magnetiche (Fig.2-3).
Nel 2024 lo strumento sarà di nuovo operativo per monitoraggio di breve durata (alcuni giorni) dell’attività del Sole. In futuro, aggiungendo un MOF al sodio o utilizzando MOF operativi in altra struttura, si potrà effettuare una tomografia dell’atmosfera solare. Inoltre, il monitoraggio quotidiano dell’attività solare offrirebbe la possibilità di allerta per eventi solari estremamente energetici, nonché dati magnetici fondamentali per i modelli previsionali di SW ed utili per la realizzazione di un database per lo studio della variabilità solare a lungo termine. Infatti, le immagini Doppler e magnetiche del VAMOS e quelle del filtro Hα insieme a dati di altri strumenti consentirebbero di studiare la dinamica solare e l’attività magnetica a differenti livelli nell’atmosfera, con la possibilità di rivelare correlazioni tra flares e Coronal Mass Ejections ed aiutare così la previsione di questi eventi. Un primo test per allerta di SW è stato fatto con successo a settembre 2022 in una campagna di osservazioni congiunte con il telescopio SAMM (Monte Mario) ed il telescopio VTT-Gregor (Canarie). In questa occasione, grazie anche alle immagini full-disk del Sole nella riga Hα, siamo stati in grado sia di prevedere l’insorgenza di un fenomeno energetico all'interno di una regione attiva con circa due ore di anticipo, sia di seguirne l'evoluzione temporale (Fig.4). La campagna è stata ripetuta con successo a luglio e a novembre 2023.
In campo stellare, abbiamo testato il MOF al telescopio di Loiano (agosto 2011; giugno 2012), per misure di intensità e componente lungo la linea di vista di velocità Doppler e campo magnetico per stelle di tipo solare, aprendo la strada all’uso dei MOF nella ricerca di pianeti extrasolari, in astrosismologia, e per la misura diretta di campi magnetici stellari.
Attualmente stiamo progettando celle di nuova concezione, basate su un diverso equilibrio termodinamico dei vapori all’interno della cella, che supererebbero molti limiti degli attuali MOF e si presterebbero anche ad applicazioni spaziali. Inoltre stiamo collaborando alla realizzazione di telescopi solari che utilizzano MOF: il TSST (Tor Vergata Synoptic Solar Telescope) dell’Università di Tor Vergata, nella riga KI D1 a 7699Å; il SAMM (Solar Activity MOF Monitor) dell’OAR, nelle righe NaI D1 a 5896Å e KI D1 a 7699Å. Con l’OAR siamo anche impegnati nei progetti: ASI “Space-MOF” per la realizzazione di un prototipo di MOF per usi satellitari; IBIS 2.0 (Interferometric BIdimensional Spectrometer) per misure spettro-polarimetriche. Siamo inseriti nella Space Weather Italian Community (SWICo) dove il VAMOS ed il filtro Hα figurano come strumentazione per osservazioni solari da terra. Il VAMOS collabora con la "Rete Nazionale INAF di Servizi per lo Space Weather" (Scheda INAFSWSN).
Trattasi di programma di ricerca iniziato prima del 2000 e senza una data di fine per cui non è possibile stimare le FTE complessive per l'attività
- Assemblaggio dei nuovi componenti ottici e meccanici per alta risoluzione full disk: 2024
- Adeguamento del controllo elettronico dei filtri MOF del VAMOS al nuovo sistema optomeccanico: 2024
- Rimontaggio del VAMOS al fuoco del telescopio solare del celostato: 2024
- Prove ottiche e polarimetriche dell'intero sistema e acquisizione di immagini del Sole in intensità per la verifica della qualità ottica sul campo di vista (Sole intero): 2024
- Acquisizione di dopplergrammi e magnetogrammi per la verifica del corretto funzionamento polarimetrico del nuovo sistema ottico: 2024, 2025
- Manutenzione straordinaria motorizzazione Celostato: 2024
- Brevi campagne osservative di prova: 2025
- Sviluppo del software per l'acquisizione e la calibrazione automatica di dopplergrammi e magnetogrammi: 2025
- Analisi preliminare dei dati acquisititi: 2025, 2026
dinamica della fotosfera solare
Per un monitoraggio quotidiano dell'attività solare e per implementare un sistema di allerta per eventi estremamente energetici occorrono più personale stabile e finanziamenti continuativi innanzitutto per la completa automatizzazione dell'intero sistema Celostato, telescopio solare, VAMOS, filtro Hα e poi per la manutenzione nel corso degli anni.
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Accertate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | maurizio.oliviero | maurizio.oliviero@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | Y | RICERCATORE ASTRONOMO | Membro team | X X X | X X X | X |
|
| 2 | luciano.terranegra | luciano.terranegra@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICER | Membro team | X X X | X X X | X |
|
| 3 | clementina.sasso | clementina.sasso@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | Y | RICERCATORE | Membro team | X X X | X X X | X |
|
| 4 | maria.fulco | mteresa.fulco@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | Y | TECNOLOGO | Membro team | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Accertate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra |
|---|
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
Trattandosi di un programma di ricerca iniziato prima del 2000 e senza una data di fine prevista, non è possibile indicare stime dei fondi totali. Nel corso degli anni le principali sorgenti di finanziamento sono state diversi PRIN-MIUR, fondi ASI, ed FFO-OACN. Ad inizio 2024 abbiamo ricevuto un contributo per manutenzione straordinaria Celostato e strumentazione collegata, nell'ambito del Network INAF per lo Space Weather (F.O. 1.05.01.18.75 )
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Certi 2026 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Presun. 2026 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | FFO-OACN | 2 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 | 4 |
| 2 | SW Campus UniCal (ref. Direttore Scientifico) | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 |
Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) | Fondi 2026 (€) |
|---|
Funzioni Obiettivo attualmente inserite nella scheda
| F.O. | Descrizione |
|---|---|
| 1.05.01.01 | Ricerca di Base |
| 1.05.01.18.75 | Space Weather Campus UniCAL (ref. Direttore Scientifico) |