IXPE, lo scrutatore dell’universo violento. Ce ne parla l’astrofisico Francesco Tombesi
IXPE è un osservatorio spaziale nei raggi X, frutto della collaborazione tra NASA e ASI, lanciato nello spazio a dicembre 2021. IXPE è il primo satellite dedicato alla polarimetria nei raggi X e l'apertura di questa nuova finestra osservativa sull'Universo ci sta portando a scoperte estremamente importanti.
Anche “Tor Vergata” partecipa al progetto. “Sono onorato di poter rappresentare l'Università di Roma "Tor Vergata" nella collaborazione scientifica internazionale IXPE nel ruolo di Science Collaborator – commenta all’ufficio stampa di Ateneo il prof Francesco Tombesi del dipartimento di Fisica a “Tor Vergata” – questa nuova missione spaziale, frutto della collaborazione tra Italia e Stati Uniti, ci consentira' di osservare gli oggetti più energetici dell'Universo da un punto di vista mai utilizzato prima, la polarimetria nei raggi X, e di dare risposte a tante importanti domande di astrofisica e di fisica fondamentale.
Nel mese di novembre, a meno di un anno dal lancio e dall’operatività del telescopio spaziale, sono stati pubblicati due importanti risultati ottenuti grazie ai dati forniti da IXPE: uno relativo al plasma intorno ai buchi neri, l’altro a proposito dei blazar.
IXPE ha osservato tra il 15 e 21 maggio scorsi il suo primo buco nero in accrescimento e ha subito rivelato delle sorprese. Questa scoperta è stata pubblicata all’inizio di novembre dalla rivista Science: Cygnus X-1 è una brillante sorgente di raggi X nella costellazione del Cigno che ospita un buco nero di massa pari a 21 volte quella solare e che ruota attorno ad una stella di massa pari a circa 41 volte quella del nostro Sole. La materia emessa dalla stella in caduta verso il buco nero incomincia a ruotare attorno ad esso, formando il cosiddetto disco di accrescimento, scaldandosi fino ad una temperatura di milioni di gradi e producendo una copiosa quantità di raggi X che IXPE riesce a riconoscere benissimo. I risultati ottenuti da IXPE indicano che vicino nella regione attorno al buco nero da cui non può fuoriuscire nulla, nemmeno la luce, si forma un plasma molto caldo che si estende parallelamente alla parte più interna del disco di accrescimento. Quest’ultima è stata misurata perpendicolare al getto di particelle osservato saltuariamente da queste sorgenti a distanze molto maggiori e indica un chiaro collegamento tra queste due componenti. Studiare il plasma consente quindi di identificare la presenza di un buco nero.
Più recente – della fine di novembre – è stata la pubblicazione su Nature della particolare scoperta di IPXE che ha consentito la mappatura del campo magnetico attorno a un buco nero. Costituiti da buchi neri supermassicci molto attivi di milioni o forse miliardi di masse solari, che attraggono continuamente nella loro orbita il materiale responsabile della formazione dei cosiddetti dischi di accrescimento, i blazar sono caratterizzati dall’emissione di due potenti getti di particelle, perpendicolari ai dischi stessi, uno dei quali indirizzato verso la Terra, rendendoli così particolarmente luminosi. Studiando nel dettaglio la polarizzazione della luce nella banda X proveniente dall’oggetto celeste Markarian 501, ovvero la direzione in cui oscilla il campo elettrico a essa associato, IXPE ha consentito di mappare il campo magnetico all’interno del quale le particelle vengono accelerate emettendo fotoni e di comprendere per la prima volta che la causa più probabile della loro energia così elevata è attribuibile al propagarsi di un’onda d’urto all’interno del getto.
Image Credits: John Paice @nasa.gov