Nell’Universo a caccia di supernove e buchi neri

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Completato perfettamente il collaudo in orbita dell’Ixpe, l’universo adesso è tutto suo. Dopo un mese di verifiche ingegneristiche e scientifiche che hanno confermato la perfetta messa in orbita e funzionamento del satellite e dei suoi tre telescopi, il satellite Ixpe (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), lanciato il 9 dicembre 2021 e frutto di una collaborazione tra Nasa e Asi, con il contributo di Inaf e Infn, ha iniziato la fase scientifica

Dopo un mese di verifiche ingegneristiche e scientifiche che hanno confermato la perfetta messa in orbita e funzionamento del satellite e dei suoi tre telescopi, l’ 11 gennaio 2021 il satellite Ixpe (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), lanciato da Cape Canaveral il 9 dicembre 2021 e frutto di una collaborazione tra Nasa e Asi, con il contributo di Inaf e Infn, ha iniziato la fase scientifica. Questa fase durerà almeno due anni ed è stata inaugurata puntando il resto di supernova Cassiopeia A (Cas A). L’osservazione durerà 19 giorni per raccogliere un numero sufficiente di fotoni per misurarne la polarizzazione. Poiché la polarimetria è affamata di fotoni, le osservazioni di ciascuna sorgente dureranno mediamente giorni interi.

Cassiopea A è un resto di supernova situato a 10mila anni luce di distanza, nella costellazione di Cassiopea. È il residuo di una stella un tempo massiccia che morì in una violenta esplosione circa 340 anni fa. Questa immagine sovrappone i dati nell’infrarosso, luce visibile e raggi X per rivelare strutture filamentose di polvere e gas. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Stsci/Cxc/Sao
Cassiopea A è un resto di supernova situato a 10mila anni luce di distanza, nella costellazione di Cassiopea. È il residuo di una stella un tempo massiccia che morì in una violenta esplosione circa 340 anni fa. Questa immagine sovrappone i dati nell’infrarosso, luce visibile e raggi X per rivelare strutture filamentose di polvere e gas. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Stsci/Cxc/Sao

«Per la prima volta si misurerà la polarizzazione risolta spazialmente da una sorgente estesa nella banda dei raggi X», dice Paolo Soffitta, responsabile scientifico nazionale (principal investigator italiano, Inaf Iaps Roma) di Ixpe. «La polarimetria X dei resti di supernove ci fornirà indicazione dei siti di accelerazione dei raggi cosmici grazie alla mappatura del campo magnetico. Non sarà Cas A l’unica supernova che Ixpe osserverà: infatti nel piano si misurerà la polarizzazione della supernova di Tycho (Scoperta da Tycho Brahe nel 1572) e la più debole supernova del 1006».

«Per misurare la polarizzazione della radiazione incidente», spiega Luca Baldini, co-principal investigator italiano (Università di Pisa e Infn), «dobbiamo mappare le proprietà dei raggi X che entrano nel telescopio. I rivelatori gas pixel detector che abbiamo costruito per Ixpe ci permettono di farlo per ogni singolo fotone catturato nelle osservazioni. Questa tecnica aumenta enormemente la sensibilità della nostra misura rispetto alle tecniche finora disponibili, riducendo i tempi di osservazione e dandoci quindi la possibilità di osservare molte sorgenti di natura diversa e, per quelle estese come Cas-A, misurare le mappe della polarizzazione e ricavarne informazioni sui meccanismi di emissione attivi in diverse zone della sorgente».

«Il piano di osservazione», conclude Immacolata Donnarumma, project scientist per l’Agenzia spaziale italiana, «inizia con una sorgente astrofisica che ben mette in luce le proprietà uniche dei polarimetri a bordo di Ixpe. I tre nuovi occhi di Ixpe scruteranno l’estesa regione da cui abbiamo finora rivelato l’emissione X di Cas A per capire se e quanto questa sia polarizzata, con l’obiettivo di localizzare i siti in cui le particelle vengono accelerate dallo shock prodotto dall’esplosione. È solo l’inizio: il piano di osservazioni di Ixpe in questo primo anno offrirà dati unici per diverse classi di sorgenti astrofisiche, da cui ci aspettiamo nuovi stimolanti approfondimenti teorici».

Per saperne di più sulla missione Ixpe:

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