La missione NASA IXPE studierà i raggi X da oggetti cosmici estremi

La missione Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) della NASA, uno sforzo congiunto con l'Agenzia Spaziale Italiana, ha restituito dati che nessun altro veicolo spaziale ha ottenuto prima da pochi oggetti cosmici estremi.

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a cura di Alessandro Crea

Lanciato nel dicembre 2021, IXPE ha rilevato raggi X polarizzati da tre dei suoi primi sei obiettivi. I raggi X polarizzati trasportano dettagli unici sulla loro provenienza e anche delle zone che attraversano. Combinando questi dettagli con le misurazioni dell'energia dei raggi X e di come i valori cambiano nel tempo, si ottiene un quadro più completo di un oggetto e di come funziona.

Prima di IXPE, l'unico oggetto cosmico con misurazioni a raggi X polarizzati era la Nebulosa Granchio, il relitto di una massiccia stella esplosa la cui luce ha colpito la Terra quasi 1.000 anni fa. In queste nuove osservazioni, IXPE ha confermato le precedenti misurazioni della Nebulosa del Granchio e ha rilevato la polarizzazione dei raggi X da una stella di neutroni e da una magnetar. Una magnetar è una stella di neutroni altamente magnetica, un oggetto denso lasciato sulla scia di un'esplosione stellare. Gli scienziati stanno ora analizzando questi dati preliminari per capire meglio cosa significano e come si adattano ad altre osservazioni di questi oggetti.

"Ora, al suo terzo mese di operazioni scientifiche, IXPE sta funzionando come previsto e sta misurando la polarizzazione a raggi X delle sorgenti cosmiche nell'universo ad alta energia", ha dichiarato Steve O'Dell, scienziato del progetto IXPE presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. "Siamo entusiasti di vedere questi nuovi risultati, circa mezzo secolo dopo il lavoro pionieristico del ricercatore principale di IXPE Martin Weisskopf e non vediamo l'ora di utilizzare questo nuovo strumento per comprendere meglio il funzionamento delle stelle di neutroni, dei buchi neri e altro ancora".

Weisskopf faceva parte di un team della Columbia University che per primo ha rilevato i raggi X polarizzati dalla Nebulosa del Granchio nel 1971 utilizzando un esperimento di razzo sonoro. Circa cinque anni dopo, nel 1976 e nel 1977, il team della Columbia ha utilizzato l'ottavo Osservatorio Solare Orbitante (OSO-8) della NASA per confermare che i raggi X della Nebulosa del Granchio sono polarizzati di un grado pari a quasi il 20%. IXPE misura la polarizzazione dei raggi X con maggiore precisione, ma i suoi risultati preliminari concordano con le osservazioni di OSO-8 e le misurazioni più recenti effettuate da un piccolo satellite chiamato PolarLight.

Un altro oggetto che IXPE ha osservato di recente è la magnetar 4U 0142+61 nella costellazione di Cassiopea. Il terzo oggetto che IXPE ha rilevato con raggi X polarizzati è il sistema binario di stelle di neutroni Hercules X-1, che consiste in una stella di piccola massa e una stella di neutroni che sta estraendo materiale da essa.

Gli altri obiettivi per le prime osservazioni scientifiche di IXPE erano il resto di supernova Cassiopea A e la galassia attiva Centaurus A, così come il Sagittarius A Complex al centro della Via Lattea, una regione che include il buco nero Sagittarius A *. Le analisi preliminari non hanno finora rilevato la polarizzazione a raggi X da questi oggetti, ma sono in corso analisi più dettagliate.

I primi set di dati di IXPE sono ora disponibili pubblicamente attraverso l'High Energy Astrophysics Science Archive Research Center della NASA, gestito dal Goddard Space Flight Center dell'agenzia a Greenbelt, nel Maryland.