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{{nd}}{{Osservatorio

| Nome = LOFAR

| Immagine = LOFAR_Superterp.jpg

| Didascalia = Il centro LOFAR ("superterp") vicino [[Exloo]], Paesi Bassi

| Organizzazione = ASTRON

| Stato = Paesi BassiNLD

| Locazione =

| Fondazione = 2006-2012

| Sito = http://www.lofar.org

| telescopio1_nome =

| telescopio1_tipo = [[Radio telescopio]]

}}

'''LOFAR''' (Low Frequency Array) è un grande [[radiotelescopio]] europeo situato soprattutto nei [[Paesi Bassi]], completato nel 2012 e gestito da [[ASTRON]], l'Istituto olandese per la [[radioastronomia]] e la ricerca scientifica dei Paesi Bassi, e dai suoi collaboratori internazionali.

LOFAR consta indi una rete di 51 [[Antenna omnidirezionale|antenne omnidirezionali]] con lo scopo di studiare alcune delle frequenze più basse osservabili dalla Terra<ref>{{Cita web|url=http://www.esa.int/Our_Activities/Navigation/Radio_astronomers_focus_on_ionosphere_for_sharper_satellite_navigation|titolo=Radio astronomers focus on ionosphere for sharper satellite navigation|sito=esa.int|data=13 aprile 2018|lingua=en}}</ref>, in cui i segnali provenienti dalle singole antenne separate non sono combinati in tempo reale, come avviene nella maggior parte delle [[Rete di telecomunicazioni|reti riceventi]]. I segnali elettronici provenienti dalle singole antenne sono digitalizzati, trasportati ad un elaboratore centrale e combinati mediante software per emulare un'antenna convenzionale. Il progetto si basa su una rete [[Interferometro|interferometrica]] di radiotelescopi che utilizza circa 20.000 piccole antenne concentrate in una cinquantina di stazioni distribuite nei Paesi Bassi, [[Germania]], [[Gran Bretagna]], [[Francia]] e [[Svezia]] e finanziate dai rispettivi paesi. L'[[Italia]], con l'[[istituto nazionale di astrofisica]], ha aderito al progetto nel 2018 con la collaborazione della stazione situata presso l'[[Stazione radioastronomica di Medicina|osservatorio di Medicina]], Bologna.<ref>{{Cita web|url=http://www.media.inaf.it/wp-content/uploads/2018/04/l-italia-fa-ancor-piu-grande-lofar.pdf|titolo=L'Italia fa ancor più grande LOFAR|sito=media.inaf.it|data=16 aprile 2018|formato=pdf}}</ref> Ulteriori stazioni possono essere collocate in altri paesi europei. La superficie totale di raccolta utile è di circa 300000 metri quadrati, a seconda della frequenza operativa e della configurazione delle antenne.<ref>{{Cita web|url=http://www.astron.nl/radio-observatory/astronomers/technical-information/lofar-technical-information|titolo=ASTRON: specifiche tecniche|lingua=en|accesso=8 ottobre 2017|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171010211516/http://www.astron.nl/radio-observatory/astronomers/technical-information/lofar-technical-information|dataarchivio=10 ottobre 2017|urlmorto=sì}}</ref> Il trattamento dei dati viene eseguito da un [[supercomputer]] [[Blue Gene#Blue Gene.2FP|Blue Gene / P]] situato presso l' [[Università di Groninga|università di Groningen]], Paesi Bassi. LOFAR è anche un precursore della tecnologia utilizzata nello sviluppo dello [[Square Kilometre Array]] .

== Panoramica ==

[[File:A low-band antenna of LOFAR.jpg|alt=Antenna a banda bassa con la cabina elettrica sullo sfondo|miniatura|Antenna a banda bassa con la cabina elettrica sullo sfondo]]

LOFAR è stato concepito per condurre ad una svolta migliorativa nella sensibilità per le [[Astronomia osservativa|osservazioni astronomiche]] a [[Radiofrequenza|frequenze radio]] inferiori a 250 [[Hertz|MHz]]. La radio interferometria astronomica consiste solitamente in reti di dischi paraboloidi (quali il [[One-Mile Telescope]] o il [[Very Large Array]]), reti di antenne monodimensionali (come il [[Molonglo Observatory Synthesis Telescope|Molonglo]]) o matrici bidimensionali di antenne omnidirezionali ([[Interplanetary Scintillation Array|IPS]]).

La radio [[interferometria]] astronomica consiste solitamente in reti di dischi paraboloidi (quali l'[[One-Mile Telescope]] o il [[Very Large Array]]), reti di antenne monodimensionali (come il [[Molonglo Observatory Synthesis Telescope|Molonglo]]) o matrici bidimensionali di antenne omnidirezionali ([[Interplanetary Scintillation Array|IPS]]). LOFAR combina aspetti di molti di questi telescopi; in particolare, esso utilizza [[Antenna a dipolo|antenne a dipolo]] omnidirezionali come elementi di una [[Phased array|rete in fase]] di stazioni singole e combina tali reti ''fasate'' utilizzando la tecnica di [[sintesi d'apertura]] sviluppata, nel 1950.

La progettazione di LOFAR si è concentrata sull'utilizzo di un gran numero di antenne relativamente a buon mercato senza parti mobili, concentrate nelle stazioni, effettuando la [[Mappatura UV|mappatura]] mediante la ''sintesi di apertura'' in modalità software. La [[Antenna direzionale|direzione di osservazione]] ( "beam") delle stazioni viene scelta elettronicamente mediante [[Fase (segnali)|sfasamenti]] tra le antenne. LOFAR può osservare in più direzioni contemporaneamente, purché la velocità dei dati aggregati rimanerimanga sotto il limite di trasferimento. Questo principio permette un funzionamento multi-utente.

== Sensibilità ==

La missione di LOFAR è quella di mappare l'universo a frequenze radio datra ~ 10-240 &nbsp;MHz con una maggiore risoluzione e sensibilità rispetto alle ricerche precedenti, quali quelle del [[Very Large Array]] (VLA) e del [[Giant Metrewave Radio Telescope|Giant Meterwave Radio Telescope]] (GMRT) .

LOFAR è attualmente il radio osservatorio più sensibile operante alle basse frequenze. La sua sensibilità verrà superata solo dallo [[Square Kilometre Array]] ( SKA ), previsto in piena operatività per il 2025<ref>{{Cita web|url=https://skatelescope.org/frequently-asked-questions/|titolo=SKA: Q&A SKA! e SKA2 piena operatività|curatore=skatelescope.org|lingua=en}}</ref>.

== Ambiti di indagine ==

=== L'epoca della reionizzazione ===

Una delle applicazioni più interessanti e tecnicamente più impegnative di LOFAR è lo studio della [[Riga a 21 cm dell'idrogeno neutro|linea spettrale a 21 cm]], tipica dell'[[idrogeno]], nel periodo di [[reionizzazione]] dell'universo primordiale.<ref>{{Cita web|url=http://www.lofar.org/astronomy/eor-ksp/epoch-reionization|titolo=The Epoch of Reionisation of the Universe|sito=lofar.org|data=|lingua=en|accesso=9 ottobre 2017|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171008181531/http://www.lofar.org/astronomy/eor-ksp/epoch-reionization|dataarchivio=8 ottobre 2017|urlmorto=sì}}</ref> Ricerche basate sui dati della sonda [[WMAP]] suggeriscono che vi possano essere state più fasi di reionizzazione in epoca lontana, in un periodo tra z ([[Spostamento verso il rosso|redshift]]) ~ 15-20 sino a z ~ 6. LOFAR può analizzare i deboli segnali nell'intervallo di redshift da z = 11,4 (115 &nbsp;MHz) a z = 6 (200 &nbsp;MHz), sondando così il periodo precedente a quello della formazione delle prime galassie.

=== Ricerca extragalattica nel profondo ===

LOFAR può effettuare indagini su ampie porzioni di cielo. Fornirà cataloghi di [[Radiosorgente|radiosorgenti]] a diverse frequenze per successive ricerche in aree fondamentali dell'astrofisica, tra cui la formazione di [[Buco nero supermassiccio|buchi neri supermassivi]], galassie e [[Gruppi e ammassi di galassie|ammassi di galassie]].<ref>{{Cita web|url=http://www.astron.nl/general/lofar/surveys-ksp/surveys-ksp|titolo=Surveys Key Science Project|sito=lofar.org|lingua=en|accesso=10 ottobre 2017|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171011021435/http://www.astron.nl/general/lofar/surveys-ksp/surveys-ksp|dataarchivio=11 ottobre 2017|urlmorto=sì}}</ref>

=== Fenomeni transitori a onde radio e pulsar ===

L'utilizzo di antenne omnidirezionali a basse frequenze, il trasporto dei dati ad alta velocità e la potenza di calcolo di LOFAR consentono traguardi mai raggiunti nel monitoraggio del cielo tramite radioonde. È possibile mappare in onde radio tutto il cielo visibile dai Paesi Bassi (corrispondente al 60% della volta celeste) per singola notte. Fenomeni[[Evento astronomico transiente|Eventi transitori]] ad onde radio possono venire localizzati automaticamente con precisione per compararli successivamente con indagini in altre [[Lunghezza d'onda|lunghezze d'onda]] ([[raggi gamma]], [[Telescopio ottico|osservatori ottici]], [[raggi X]]). Inoltre, LOFAR approfondirà lo studio delle radio pulsar a basse frequenze cercando di rilevare segnali [[Lampo gamma|burst]] provenienti da [[Stella di neutroni|stelle di neutroni]] in rapida rotazione in lontane galassie.

=== Raggi cosmici ad altissima energia ===

LOFAR studia l'origine dei [[raggi cosmici ad altissima energia]] (HECR e UHECR, ''High e Ultra High Energy Cosmic Ray'') ad energie tra 10 ^ {15} - 10 ^ {20,5 } [[Elettronvolt|eV]]. Candidati di queste fonti energetiche HECR sono scosse nei lobi di potenti [[Radiogalassia|radio galassie]], urti intergalattici creati durante l'epoca di formazione delle galassie, ([[Ipernova|ipernove]]), lampi di raggi gamma e prodotti del decadimento di particelle super-massicce formatisi a seguito delladelle [[Transizione di fase#Simmetria|transizioni di fase]] nell'[[Cronologia del Big Bang|universo primordiale]].

=== Magnetismo cosmico ===

LOFAR Puòpuò sondare le onde radio a bassa energia di [[Radiazione di sincrotrone|sincrotrone]] emesse dai raggi cosmici in campi magnetici deboli. LOFAR consente di misurare anche l'[[effetto Faraday]], che consiste nella rotazione del piano di polarizzazione delle onde radio a bassa frequenza, proponendosi come ulteriore strumento per rilevare i campi magnetici deboli.<ref>{{Cita web|url=http://www.scholarpedia.org/article/Galactic_magnetic_fields|titolo=Campi magnetici galattici|curatore=Scholarpedia|lingua=en}}</ref>

=== La fisica solare e meteorologia spaziale ===

Il Sole è una sorgente radio intensa. Le forti radiazioni termiche della [[corona solare]] si sovrappongono agli intensi lampi radio associati ai fenomeni dell'attività solare, come [[Brillamento|brillamenti]] (''flares'') ed [[Espulsione di massa coronale|espulsioni di massa coronale]] (CME). LOFAR è uno strumento ideale per gli studi sulle CME dirette verso lo spazio interplanetario. Le possibilità di visualizzazione (''imaging'') di LOFAR consentono di studiare le probabilità di impatto delle CME con la Terra.

La flessibilità di LOFAR consente di effettuare rapidamente osservazioni in [[Follow-up (astronomia)|follow-up]] a seguito di brillamenti solari. LOFAR può effettuare campagne osservative congiunte con altri osservatori spaziali e a terra, quali [[RHESSI]], [[Hinode]] , il [[Solar Dynamics Observatory]] (SDO), l' [[Advanced Technology Solar Telescope]] (DKIST) ed il [[Solar Orbiter]].

== Ricerca e risultati scientifici ==

I primi dati osservativi, ottenuti da un'indagine su più di 300.000 radio sorgenti che è parte di una più ampia indagine che ha coperto il 20% della volta celeste, sono stati resi disponibili a febbraio 2019.<ref>{{Cita web |url=https://www.media.inaf.it/2019/02/19/lofar-nuova-survey/ |titolo=Galassie mai viste nella nuova mappa di Lofar |sito=media.inaf.it |data=19 febbraio 2019}}</ref>

* Grazie al LOFAR sono state studiate le onde radio generate dalle interazioni tra la [[nana rossa]] [[GJ 1151]] ed un pianeta in orbita attorno ad essa. Se sulla terra si formano le [[aurora polare|aurore polari]], in questo caso vengono emesse delle vere e proprie radiazioni.<ref>{{cita web|url=https://www.media.inaf.it/2020/02/17/aurore-extrasolari/amp/|titolo=DA UN SISTEMA A 22 ANNI LUCE DA NOI-

Aurore extrasolari in onde radio|data=17 febbraio 2020}}</ref>

La flessibilità di LOFAR consente di effettuare rapidamente osservazioni in [[follow-up]] a seguito di brillamenti solari. LOFAR può effettuare campagne osservative congiunte con altri osservatori spaziali e a terra, quali [[RHESSI]], [[Hinode]] , il [[Solar Dynamics Observatory]] (SDO), l' [[Advanced Technology Solar Telescope]] (DKIST) ed il [[Solar Orbiter]].

== Note ==

<references/>

== Voci correlate ==

* [[megahalo]] (mega alone)

:[[Radiotelescopio|Radio telescopio]]

:[[Very Large Array|VLA]]

== Altri progetti ==

:[[Square Kilometre Array|SKA]]

{{interprogetto}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

Sito web: [http://www.lofar.org/ lofar.org]

{{Portale|astronomia}}