MAGIC

MAGIC

Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov – Esperimento pionieristico per lo studio di fotoni di altissima energia (oltre i 30 GeV).

BREVE DESCRIZIONE

MAGIC è un sistema stereoscopico di due telescopi per raggi gamma che sfruttano la luce Cherenkov (IACT – Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope) per studiare l’origine dei raggi cosmici e fenomeni di fisica fondamentale e di astrofisica delle alte energie. Con due grandi paraboloidi da 17 m di diametro osservano raggi gamma provenienti da sorgenti galattiche ed extragalattiche nella banda dei raggi gamma di energie molto elevate (banda VHE,  caratterizzata da fotoni di energia superiore a 30 GeV e fino a 100 TeV).
I telescopi MAGIC sono gestiti e sfruttati scientificamente dalla MAGIC Collaboration, una collaborazione internazionale che attualmente conta circa 165 astrofisici provenienti da 24 istituzioni e consorzi di 12 paesi. I due telescopi sono situati nell’Osservatorio del Roque de los Muchachos a La Palma, nelle Isole Canarie.

RUOLO DELL’OSSERVATORIO

L’Osservatorio ha contribuito significativamente alle attività della Collaborazione MAGIC sin dal 2006, e ufficialmente dal 2008 quando l’INAF è stato accolto nella Collaborazione MAGIC tra le istituzioni formalmente coinvolte nell’esperimento, con una nutrita delegazione di scienziati, tecnologi e tecnici in ampia parte afferenti proprio all’Osservatorio Astronomico di Brera. 

Tra gli apporti più significativi forniti nel tempo dall’Osservatorio Astronomico di Brera alla MAGIC Collaboration si possono annoverare:

  • in ambito tecnologico:
    •  la concezione ed il disegno, la prototipazione e la qualifica metrologica,  l’installazione e l’allineamento di innovativi pannelli in vetro per i giganteschi specchi a mosaico (Giovanni Pareschi, Rodolfo Canestrari, Giacomo Bonnoli, Sergio Cantù), la cui produzione è stata affidata alla Media Lario S.r.l. di Bosisio Parini (LC) con la collaborazione della ZAOT S.r.l. di Vittuone (NO) per la  deposizione dei rivestimenti ad alta riflettività; 
  • nel campo delle osservazioni:
    • la conduzione di turni di osservazione con i telescopi MAGIC al sito di La Palma,  (Giacomo Bonnoli, Chiara Righi, Alberto Sciaccaluga)
    • l’analisi dei dati MAGIC per le campagne osservative d’interesse, soprattutto nell’ambito delle osservazioni di blazar e radiogalassie  (Giacomo Bonnoli, Chiara Righi, Alberto Sciaccaluga)
    • la pianificazione, conduzione e analisi dati di campagne osservative complementari alle osservazioni MAGIC nelle bande infrarossa, ottica e dei raggi-X (Giacomo Bonnoli, Chiara Righi, Stefano Covino)
    • l’assolvimento del ruolo di Flare Advocate per l’analisi preliminare rapida di osservazioni MAGIC di fenomeni transienti (Giacomo Bonnoli, Chiara Righi, Alberto Sciaccaluga)
  • la copertura di numerosi ruoli di responsabilità scientifico-organizzativa all’interno della Collaborazione:
    • Time Allocation Committee (Giacomo Bonnoli, Lara Nava, Fabrizio Tavecchio, Stefano Covino, Laura Maraschi)
    • Scheduling Team (Giacomo Bonnoli) 
    • Publication Board (Fabrizio Tavecchio, Stefano Covino, Chiara Righi)
    • Outreach Board (Chiara Righi)
    • coordinamento scientifico dei gruppi di lavoro dedicati allo studio delle sorgenti extragalattiche (Fabrizio Tavecchio, Giacomo Bonnoli, Chiara Righi)  e dei Gamma-ray Bursts (Stefano Covino, Lara Nava).

La produzione scientifica si è concentrata soprattutto sulla fisica dei processi di emissione in blazar e radiogalassie (Fabrizio Tavecchio, Laura Maraschi, Giacomo Bonnoli, Chiara Righi, Stefano Covino) e nei Gamma-ray Bursts (Lara Nava, Stefano Covino), con apporti significativi nell’elaborazione di modelli teorico-fenomenologici di emissione radiativa dai getti relativistici, e nell’interpretazione dei dati osservativi nel contesto dei modelli proposti.

PERSONALE OSSERVATORIO COINVOLTO
  • Stefano Covino – scienziato – stefano.covino AT inaf.it
  • Lara Nava – scienziata – lara.nava AT inaf.it
  • Giacomo Bonnoli- scienziato – giacomo.bonnoli AT inaf.it
  • Fabrizio Tavecchio – scienziato – fabrizio.tavecchio AT inaf.it
  • Alberto Sciaccaluga – dottorando – alberto.sciaccaluga AT inaf.it
  • Giovanni Pareschi – tecnologo – giovanni.pareschi AT inaf.it

Hanno collaborato alle attività di MAGIC negli scorsi anni anche: 

  • Laura Maraschi – scienziata,
  • Chiara Righi – scienziata
  • Rodolfo Canestrari – tecnologo
  • Sergio Cantù – tecnico
TIMELINE

2006 – Presente

WEBSITE

MAGIC

CONTATTI

stefano.covino AT inaf.it, giacomo.bonnoli AT inaf.it

CREDITI

Contenuti pagina web – luglio 2024: G. Bonnoli

Approfondimento esperimento MAGIC

Il primo telescopio MAGIC-I ha iniziato la raccolta dei dati nel 2004; il telescopio gemello MAGIC-II, collocato a 85 m dal primo, ha iniziato le osservazioni nel giugno 2009. I due strumenti osservano la stessa direzione di cielo, realizzando osservazioni stereoscopiche degli eventi provocati dalla interazione dei raggi gamma di provenienza astrofisica con l’atmosfera terrestre. Questi possono essere ricostruiti tridimensionalmente, migliorando grandemente la reiezione del fondo cielo e la risoluzione angolare ed energetica del sistema rispetto ad osservazioni con singolo telescopio Cherenkov.

Le peculiarità che hanno contraddistinto MAGIC rispetto a tutti gli strumenti simili, precedenti e contemporanei, sono: 

  • il puntamento veloce: il puntamento dei telescopi può essere rediretto verso una qualsiasi posizione in cielo in meno di 40s, nonostante  la ragguardevole massa mobile di 60 t. Questa è una caratteristica essenziale per osservare prontamente i Gamma-ray Bursts reagendo automaticamente alle allerte provenienti da alcuni strumenti orbitanti come Swift/BAT o SVOM/ECLAIR.
  • la bassa soglia energetica (grazie ai giganteschi specchi da 236 m2 di superficie complessiva) 
  • l’elevata sensibilità per sorgenti deboli (sono rilevabili flussi inferiori all’1% del flusso gamma della Crab Nebula).. 

Nella propria ventennale attività MAGIC ha prodotto  oltre 200 lavori scientifici pubblicati sulle più importanti riviste, tra cui Nature e Science. Tra i risultati più eclatanti si possono annoverare:

  • La rivelazione di segnale dalla Crab Pulsar alle energie superiori ai 25 GeV (e fino ad alcuni TeV)
  • La scoperta di segnale nella banda VHE da 8 dei 10 Flat Spectrum Radio Quasar oggi noti come sorgenti in questa banda, tra cui alcuni dei più lontani a redshift z ~ 1
  • La prima rivelazione di un brillamento di blazar, il blazar TXS 0506+056, in coincidenza con la rivelazione da parte dell’esperimento IceCube di un neutrino proveniente dalla stessa direzione; un possibile indizio che i raggi cosmici delle energie più elevate possano essere prodotti nei getti relativistici dei blazar.
  • La misura dello spettro della Crab Nebula fino a 100 TeV
  • La prima rivelazione di segnale nella banda gamma VHE da un Gamma-ray Burst, il GRB190114C, nel Gennaio 2019.
  • Il record di distanza per una sorgente osservata con telescopi Cherenkov, con la rivelazione di segnale in banda VHE dal Gamma-ray Burst  GRB201216C al redshift di z=1.1
  • La prima rivelazione di segnale nella banda gamma VHE da una Nova ricorrente in eruzione, la RS Ophiuchi, nell’Agosto del 2021.