Arriva IXPE, la polarizzazione a raggi X parla anche italiano

Il Falcon 9 di SpaceX è decollato alle 7 del mattino italiano il 9 dicembre da Cape Canaveral, in Florida. A bordo il satellite IXPE, acronimo di Imaging X-ray Polarimetry Explorer, frutto del lavoro congiunto di NASA e Agenzia Spaziale Italiana. La ASI ha a sua volta collaborato con INAF e INFN, che hanno sviluppato i tre rilevatori con cui la sonda è equipaggiata.
Si tratta di una missione low-cost che la NASA ha inserito nel programma SMEX (Small Mission Explorer) con cui segue l’intento di ottenere grandi risultati scientifici con investimenti contenuti. Infatti due anni di missione costeranno circa 188 milioni di dollari più i circa 50 che hanno pagato il lancio con l’azienda di Elon Musk. Per avere un riferimento, pur con tutti i distinguo del caso, la missione Mars 2020 ha un costo stimato di 2.2 miliardi di dollari, per non parlare poi del telescopio James Webb che ha ormai sforato i 10.

IXPE è la prima sonda che indagherà un aspetto sinora oscuro dell’Universo a raggi X: la polarizzazione delle emissioni in questa particolare lunghezza d’onda. Non è la prima volta che viene progettato un satellite sensibile a questa radiazione elettromagnetica (tra i numerosi strumenti vale la pena citare il celebre osservatorio spaziale Chandra lanciato nel 1999) ma IXPE è in grado di eseguire misure dirette dell’orientamento reciproco con cui campo elettrico e campo magnetico si propagano nello spazio, inaugurando un nuovo capitolo negli studi sulla polarimetria. Per una spiegazione più dettagliata e rigorosa del fenomeno fisico vi invito dare un’occhiata ad alcuni esaustivi articoli ospitati sul portale, per esempio partendo da questo approfondimento dell’astronomo e nostro autore Edoardo Feudatari.

Sappiamo che la luce viene polarizzata da intensi campi magnetici, e sono proprio le sorgenti di questi ultimi che costituiscono i principali obiettivi di IXPE. Parliamo di veri mostri del Cosmo tra i quali figurano stelle di neutroni, quasar e buchi neri supermassicci. Osservare come essi plasmino le proprie emissioni nei raggi X è uno strumento in più a nostra disposizione per comprendere i processi fisici coinvolti nel loro sviluppo futuro nonché in quelli che li hanno generati.

Il satellite, dal peso di soli 325 kg (si è trattato del carico più leggero mai affidato a un razzo Falcon 9), opera grazie a tre identici Gas Pixel Detector (DU) che ricevono la luce opportunamente focalizzata da altrettanti telescopi ospitati sul Mirror Module Assembly. Gli apparati ottici sono collocati su un braccio estensibile di 3,7 metri che verrà dispiegato appena il satellite giungerà nell’orbita di destinazione. I rilevatori polarimetrici, cuore del satellite, sono il nostro piccolo orgoglio tricolore in quanto costruiti in Italia.

IXPE è destinato a orbitare attorno alla Terra a circa 600 km su un piano quasi perfettamente equatoriale, inclinato di appena 0,2°. Terminata la fase di inserimento orbitale e dispiegamento degli strumenti, inizierà prestissimo la fase di osservazione con le prime immagini che dovrebbero giungere tra meno di un mese.
La cosiddetta first light che l’osservatorio riceverà sarà quella del resto di supernova Cassiopea A nell’omonima costellazione. Si tratta della prima sorgente radio a essere stata scoperta nonché la più potente a noi nota dopo il Sole.

Fonti e maggiori dettagli:
https://ixpe.msfc.nasa.gov/index.html
https://www.asi.it/2021/12/missione-ixpe-NASA-e-agenzia-spaziale-italiana-ancora-insieme-nello-spazio-con-la-tecnologia-made-in-italy-di-INFN-e-INAF/
https://www.media.inaf.it/2021/12/09/la-scienza-di-ixpe/
https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/index.html