Superare i limiti dell’esplorazione spaziale w

I segreti nascosti nella vasta distesa dello spazio hanno incuriosito l’umanità nel corso dei secoli. L’invenzione del telescopio ottico nel 17^y Il secolo ha permesso agli esseri umani di vedere le stelle apparire come semplici punti scintillanti nel cielo notturno. Grazie alle innovazioni scientifiche dei prossimi quattro secoli, ora possiamo lanciare telescopi nello spazio per osservare meglio gli oggetti astronomici e persino studiarli a lunghezze d’onda al di fuori dello spettro visibile. L’Explorer X-ray Imaging (IXPE), lanciato dalla NASA il 9 dicembre 2021, è una di queste spedizioni nell’universo.

IXPE è un osservatorio spaziale sviluppato in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Contiene tre telescopi identici, ciascuno con un imager a raggi X sensibile alla polarizzazione della luce al suo fuoco. Dotato di questi, IXPE può esplorare alcune delle più luminose sorgenti di raggi X cosmici nel nostro universo, come pulsar, buchi neri e stelle di neutroni. Con un compito principale di due anni, IXPE inizierà con lo studio di dozzine di sorgenti di raggi X nel suo primo anno, seguito da osservazioni più dettagliate di target selezionati nel secondo anno.

Lanciato nel 2017, questo progetto multinazionale è diventato realtà nel 2021 grazie alla partecipazione di diverse agenzie spaziali che si sono unite per realizzare diversi aspetti della missione. Un recente articolo pubblicato su Giornale di telescopi, strumenti e sistemi astronomici Fornisce una descrizione dettagliata dell’ottica e dei rivelatori per IXPE e gli obiettivi scientifici della missione.

IXPE è stato lanciato su un razzo Falcon 9 riutilizzabile dal Kennedy Space Center su un’orbita equatoriale a un’altitudine di 600 km. Questa orbita è stata scelta per ridurre lo sfondo delle particelle cariche, massimizzare la vita dell’esploratore e consentire di scaricare facilmente i dati regolari alle stazioni di base e di backup (rispettivamente Kenya e Singapore). L’osservatorio utilizza una serie di 12 sensori solari, un magnetometro triassiale e due inseguitori stellari per mantenere la sua traccia nello spazio.

Ogni telescopio a IXPE è costituito da un Mirror Module Assembly (MMA). L’MMA concentra i raggi X sulle unità di rilevamento sensibili alla polarizzazione (DU). L’uranio impoverito, a sua volta, aiuta a determinare l’energia e la posizione fornendo informazioni sui tempi e dati sulla sensibilità alla polarizzazione. Le informazioni raccolte dalle DU vengono trasmesse alla Detector Service Unit (DSU), che elabora i dati e li ritrasmette sulla Terra. Il braccio leggero e retrattile viene dispiegato dopo il lancio per garantire la corretta lunghezza focale e l’allineamento delle MMA con le DU. Inoltre, sul pannello è presente un meccanismo di inclinazione e rotazione, che può essere utilizzato anche per allineare gli specchi con i rilevatori.

Dopo le fasi iniziali di allineamento e calibrazione, IXPE ha iniziato la sua missione principale, fornendo dati di polarizzazione di alta qualità da varie fonti. I primi dati di imaging sono stati riportati a febbraio. Il team dell’IXPE prevede che le prime immagini più sorprendenti proverranno probabilmente da resti di supernova di tipo shell (una supernova che emette la maggior parte della sua radiazione da un involucro di materiale scioccato). Credono che IXPE sarà anche in grado di visualizzare le galassie attive, il centro galattico della Via Lattea, e i “blazar”, un tipo di galassia che emette potenti getti di materia ionizzante e radiazioni. Ciò fornirà l’opportunità di spingere ulteriormente la busta delle osservazioni esplorando nuovi tipi di fonti che sono particolarmente importanti per ottenere approfondimenti materiali.

“La comunità di astrofisica non vedeva l’ora di ottenere questa capacità: IXPE sta aprendo una nuova finestra nel cielo a raggi X fornendo ordini di grandezza più elevati di sensibilità rispetto ai precedenti polarometri a raggi X nello spazio”, ha affermato Megan Eckart, vicedirettore di JATIS.

Meraviglia della scienza e dell’ingegneria, IXPE fornirà le prime informazioni sulla polarizzazione dei raggi X per molte sorgenti astronomiche. Grazie ai moderni telescopi e rivelatori, IXPE ha il potenziale per ampliare gli orizzonti della nostra conoscenza dell’universo.

Leggi l’articolo ad accesso aperto di Weisskopf et al. , “Esplora immagini a raggi X Polar: pre-operazione” J. di telescopi, strumenti e sistemi astronomiciE 8(2), 026002 (2022) doi.org/10.1117/1.JATIS.8.2.026002.