Lunedì il lancio della prossima fondamentale missione a raggi X

In cambio della fornitura di hardware e consulenza scientifica, all'ESA verrà assegnato l'8% del tempo di osservazione disponibile, il che consentirà alle scienziate e agli scienziati europei di proporre sorgenti celesti da osservare nei raggi X e di compiere progressi in questo campo dell'astronomia.

"L'astronomia a raggi X ci offre l'opportunità di studiare i fenomeni più energetici dell'Universo. È la chiave per rispondere a domande importanti nell'astrofisica moderna: come si evolvono le strutture più grandi dell'Universo, come la materia di cui siamo composti è stata distribuita nel cosmo e come l’evoluzione delle galassie è plasmata dall'azione degli enormi buchi neri al loro centro", afferma Matteo Guainazzi, Project Scientist dell'ESA per XRISM.

"XRISM rappresenterà il prezioso trait d'union per le altre missioni a raggi X dell'ESA: XMM-Newton, che continua a funzionare perfettamente dopo 24 anni nello spazio, e Athena, il cui lancio è previsto per la seconda metà degli anni 2030".

Scoprire l'Universo caldo ed energetico

Quando osserviamo il cielo vediamo stelle e galassie, ma queste ci dicono relativamente poco sul funzionamento dell'Universo. Invisibile ai nostri occhi, il gas che emette raggi X e che si trova all'interno di queste galassie e tra queste può rivelare molto di più.

I raggi X vengono rilasciati nelle esplosioni più energetiche e nei luoghi più caldi dell'Universo. Questo comprende anche il gas super caldo che avvolge i più grandi blocchi costitutivi dell'Universo: gli ammassi di galassie. JAXA ha progettato la missione XRISM per rilevare la luce a raggi X da questo gas, con l'obiettivo di consentire alle astronome e agli astronomi di misurare la massa totale di questi sistemi e, quindi, raccogliere informazioni sulla formazione e l'evoluzione dell'Universo.

Le osservazioni della missione XRISM sugli ammassi di galassie forniranno anche informazioni su come l'Universo ha prodotto e distribuito gli elementi chimici. Il gas caldo all'interno degli ammassi è un residuo della nascita e della morte delle stelle nel corso della storia dell'Universo. Studiando i raggi X emessi dal gas, XRISM scoprirà quali e quanti "metalli" (cioè, gli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio) contiene, delineando una mappa di come sono stati distribuiti nell'Universo.

Inoltre, XRISM esaminerà più da vicino i singoli oggetti che emettono raggi X per approfondire la nostra conoscenza di aspetti di fisica fondamentale. La missione misurerà la luce a raggi X di oggetti incredibilmente densi come i buchi neri attivi supermassicci che si trovano al centro di molte galassie; tutto questo contribuirà a farci capire come questi oggetti deformano lo spazio-tempo circostante e fino a che punto influenzano le loro galassie ospiti attraverso "venti" di particelle espulse a velocità prossime a quella della luce.

I contributi europei a un'impresa mondiale

"L'ESA e la comunità europea sono da tempo coinvolti nella progettazione e realizzazione dei telescopi spaziali ad alta energia della JAXA", spiega Matteo. "Mantenere salda questa partnership grazie alla missione XRISM comporta enormi vantaggi per entrambe le agenzie spaziali".

La comunità europea dell'astronomia ad alta energia è estremamente qualificata. Membri di questa comunità sono stati coinvolti nella definizione degli obiettivi scientifici di XRISM e sono stati incaricati dalla JAXA di scegliere molti degli oggetti cosmici che saranno osservati dalla missione per verificarne le prestazioni prima dell'inizio del programma di osservazione scientifica.

Oltre a questo contributo scientifico, la JAXA si è affidata all'Europa per l'approvvigionamento di diversi componenti hardware essenziali per il successo della missione. L'ESA ha fornito un telescopio ottico collaudato per lo spazio per garantire che XRISM sappia sempre dove puntare il proprio telescopio X, oltre a due dispositivi separati che insieme rileveranno il campo magnetico terrestre e orienteranno il veicolo spaziale di conseguenza.

L'Europa ha anche contribuito a Resolve, il nuovo strumento di XRISM che misurerà molto accuratamente l'energia dei fotoni dei raggi X in arrivo. In questo modo, le astronome e gli astronomi potranno calcolare la temperatura e il movimento del gas caldo che emette raggi X con una precisione senza precedenti. Resolve è un pathfinder scientifico e tecnologico per la futura missione Athena dell'ESA, che porterà in cielo uno strumento tecnologicamente simile ma scientificamente molto più potente.

Mantenere freddo il rivelatore di Resolve a una temperatura di solo una frazione di grado sopra lo zero assoluto è di vitale importanza; l'industria europea ha fornito i tubi di calore ad anello che svolgeranno questo importante compito. SRON, nei Paesi Bassi, ha fornito la ruota a sei filtri dello strumento; ogni filtro può essere posizionato sopra lo strumento per perseguire un obiettivo diverso. L'Università di Ginevra in Svizzera ha sviluppato i componenti elettronici della ruota porta filtri.

Seguite il lancio in diretta

Il lancio della missione XRISM su un razzo H-IIA è programmato dal Tanegashima Space Center in Giappone alle 09:26 JST / 01:26 BST / 02:26 CEST del 28 agosto 2023. Seguite il lancio in diretta in giapponese/inglese tramite il canale YouTube di JAXA. Seguite @JAXA_en per tutti gli aggiornamenti e unitevi alla conversazione con #XRISM. Le immagini dell'ESA verranno rilasciate alle 09:00 CEST circa.