Frutto di uno sforzo congiunto tra la NASA e l'Agenzia Spaziale Italiana, IXPE è il primo osservatorio spaziale dedicato allo studio della polarizzazione dei raggi X provenienti da oggetti come stelle esplose e buchi neri. La polarizzazione descrive come la luce a raggi X è orientata mentre viaggia attraverso lo spazio .Dopo aver trascorso poco più di un mese nello spazio, l'Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) sta lavorando e si sta già concentrando su alcuni degli oggetti più caldi ed energetici dell'universo.
"L'inizio delle osservazioni scientifiche di IXPE segna un nuovo capitolo per l'astronomia a raggi X", ha spiegato Martin Weisskopf, ricercatore principale della missione presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. "Una cosa è certa: possiamo aspettarci l'inaspettato."
IXPE è stato lanciato il 9 dicembre su un razzo Falcon 9 in orbita a 600 chilometri sopra l'equatore terrestre. Il braccio dell'osservatorio, che fornisce la distanza necessaria per focalizzare i raggi X sui suoi rivelatori, è stato dispiegato con successo il 15 dicembre. Il team di IXPE ha trascorso le tre settimane successive a verificare le capacità di manovra e puntamento dell'osservatorio e ad allineare i telescopi.
Nel corso di questi test, il team ha puntato IXPE su due obiettivi di calibrazione luminosi: 1ES 1959 + 650, un nucleo di galassia alimentato da buchi neri con getti che sparano nello spazio; e SMC X-1, una stella morta rotante, o pulsar. La luminosità di queste due sorgenti ha permesso al team IXPE di vedere dove i raggi X cadono sui rivelatori sensibili alla polarizzazione di IXPE e apportare piccole modifiche all'allineamento dei telescopi.
L'11 gennaio, IXPE ha iniziato a osservare il suo primo obiettivo scientifico ufficiale, Cassiopea A, o Cas A, i resti di una stella massiccia esplosa in una supernova circa 350 anni fa nella nostra galassia della Via Lattea. Le supernove sono piene di energia magnetica e accelerano le particelle quasi alla velocità della luce, rendendole laboratori per lo studio della fisica estrema nello spazio.
IXPE fornirà dettagli sulla struttura del campo magnetico di Cas A che non possono essere osservati in altri modi. Studiando la polarizzazione dei raggi X, gli scienziati possono elaborare la struttura dettagliata del suo campo magnetico e i siti in cui queste particelle prendono velocità.
Le osservazioni di IXPE di Cas A dureranno circa tre settimane. "Misurare la polarizzazione dei raggi X non è facile", ha dichiarato Weisskopf. "Bisogna raccogliere molta luce e la luce non polarizzata agisce come un rumore di fondo. Può volerci un po' di tempo per rilevare un segnale polarizzato".
Il team delle operazioni scientifiche Marshall si coordina con il team delle operazioni di missione presso la LASP per pianificare osservazioni scientifiche. La missione prevede di osservare più di 30 obiettivi già pianificati durante il suo primo anno. Studierà buchi neri supermassicci distanti, con getti di particelle energetiche che illuminano le loro galassie ospiti. IXPE sonderà anche lo spazio-tempo contorto attorno ai buchi neri di massa stellare e misurerà il loro spin. Altri obiettivi pianificati includono diversi tipi di stelle di neutroni, come pulsar e magnetar. Il team ha anche riservato circa un mese all'osservazione di altri oggetti interessanti che possono apparire nel cielo o illuminarsi inaspettatamente.
IXPE è una collaborazione tra la NASA e l'Agenzia Spaziale Italiana con partner e collaboratori scientifici in 12 paesi. Ball Aerospace, con sede a Broomfield, Colorado, gestisce le operazioni dei veicoli spaziali.