L’osservatorio XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), guidato dal Giappone, ha rilasciato un primo sguardo ai dati senza precedenti che raccoglierà quando le operazioni scientifiche inizieranno entro la fine dell’anno. Il team scientifico del satellite ha rilasciato la foto di un ammasso di centinaia di galassie e uno spettro di “rovine stellari” in una galassia vicina, che offre agli scienziati uno sguardo dettagliato sulla sua composizione chimica. “XRISM fornirà alla comunità scientifica internazionale un nuovo sguardo sul cielo nascosto dei raggi X”, ha affermato Richard Kelley, il ricercatore principale statunitense di XRISM presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “Non solo vedremo le immagini a raggi X di queste fonti, ma ne studieremo anche la composizione, i movimenti e gli stati fisici”.
La missione XRISM
La missione XRISM è guidata dalla JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) in collaborazione con la NASA, insieme al contributo dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea). Lanciata il 6 settembre 2023, è progettata per rilevare raggi X con energie fino a 12.000 elettronvolt e studierà le regioni più calde dell’universo, le strutture più grandi e gli oggetti con la gravità più forte. Per fare un confronto, l’energia della luce visibile è compresa tra 2 e 3 elettronvolt.
Lo spettrometro Resolve studia N132D
Resolve è uno spettrometro microcalorimetrico sviluppato da NASA e JAXA. Funziona a solo una frazione di grado sopra lo zero assoluto all’interno di un contenitore di elio liquido delle dimensioni di un frigorifero. Quando un raggio X colpisce il rilevatore da 6×6 pixel di Resolve, riscalda il dispositivo in una quantità correlata alla sua energia. Misurando l’energia di ogni singolo raggio X, lo strumento fornisce informazioni precedentemente non disponibili sulla sorgente.
Il team della missione ha utilizzato Resolve per studiare N132D, un resto di supernova e una delle sorgenti di raggi X più brillanti nella Grande Nube di Magellano, una galassia nana a circa 160.000 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Dorado. Si stima che i resti in espansione abbiano circa 3.000 anni e si siano formati quando una stella circa 15 volte la massa del Sole collassò ed esplose.
Lo spettro di Resolve mostra picchi associati a silicio, zolfo, calcio, argon e ferro. Questo è lo spettro di raggi X dell’oggetto più dettagliato mai ottenuto e dimostra l’incredibile scienza che la missione condurrà quando le operazioni regolari inizieranno nel corso del 2024. “Questi elementi sono stati forgiati nella stella originale e poi spazzati via quando è esplosa come una supernova”, ha affermato Brian Williams, scienziato del progetto XRISM della NASA a Goddard. “Resolve ci permetterà di vedere le forme di queste linee in un modo impossibile prima, permettendoci di determinare non solo l’abbondanza dei vari elementi presenti, ma anche le loro temperature, densità e direzioni di movimento con livelli di precisione senza precedenti. Da lì, potremo mettere insieme le informazioni sulla stella originale e sull’esplosione”.
Xtend studia Abell 2319
Il secondo strumento di XRISM, Xtend, è un imager a raggi X sviluppato da JAXA. Fornisce a XRISM un ampio campo visivo, consentendogli di osservare un’area circa il 60% più grande della dimensione apparente media della Luna piena. Xtend ha catturato un’immagine a raggi X di Abell 2319, un ricco ammasso di galassie a circa 770 milioni di anni luce di distanza nella costellazione settentrionale del Cigno. È il quinto ammasso a raggi X più luminoso del cielo e sta attualmente subendo un importante evento di fusione. L’ammasso ha un diametro di 3 milioni di anni luce e mette in risalto l’ampio campo visivo di Xtend.
Oltre le aspettative
“Anche prima della fine del processo di messa in servizio, Resolve sta già superando le nostre aspettative”, ha affermato Lillian Reichenthal, project manager XRISM della NASA a Goddard. “Il nostro obiettivo era raggiungere una risoluzione spettrale di 7 elettronvolt con lo strumento, ma ora che è in orbita, stiamo raggiungendo 5. Ciò significa che otterremo mappe chimiche ancora più dettagliate con ogni spettro catturato da XRISM”.
Resolve si sta comportando in modo eccezionale e sta già conducendo attività scientifiche entusiasmanti nonostante un problema con la porta di apertura che copre il suo rilevatore. La porta, progettata per proteggere il rilevatore prima del lancio, non si è aperta come previsto dopo diversi tentativi. La porta blocca i raggi X a bassa energia, interrompendo di fatto la missione a 1.700 elettronvolt rispetto ai 300 previsti. Il team XRISM continuerà a esplorare l’anomalia e sta studiando diversi approcci per aprire la porta. Lo strumento Xtend non è interessato.
