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Martedì 11 gennaio, dopo aver trascorso poco più di un mese nello spazio, ha preso il via la campagna osservativa dell’Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), primo telescopio spaziale interamente dedicato allo studio della polarizzazione dei raggi X emessi dai più caldi ed energetici oggetti presenti nell’universo, come buchi neri, stelle di neutroni e resti di supernovae, che consentirà di fare luce su alcune proprietà di queste sorgenti astrofisiche. La missione, frutto della collaborazione tra NASA e ASI, vede il rilevante contributo dell’INAF e dell’INFN, responsabili dello sviluppo, della realizzazione, qualifica e calibrazione dei tre rivelatori che costituiscono gli occhi e il cuore di IXPE, i Gas Pixel Dectetor, in grado di fornire indicazioni accurate sia sulle caratteristiche dei campi magnetici, da cui dipende la polarizzazione, che sulla geometria dei copri celesti che saranno oggetto di indagine. Il primo obiettivo scientifico su cui si concentrerà lo sguardo di IXPE sarà Cassiopea A, area della nostra stessa Via Lattea popolata dal materiale espulso da una stella esplosa in supernova 350 anni fa.

L’osservazione di Cassiopea A, si concluderà tra circa tre settimane, al termine delle quali il telescopio sarà in grado di fornire informazioni accurate sulla struttura del campo magnetico di questo resto di supernova e sulla regione in cui le particelle vengono accelerate. Nel corso del successivo anno, il piano missione di IXPE prevede lo studio di 30 corpi celesti. “I Gas Pixel Detector che abbiamo costruito per IXPE – spiega Luca Baldini, co principal investigator di IXPE e responsabile nazionale INFN della missione - ci consentiranno di studiare nel dettaglio la polarizzazione dei raggi X osservati analizzando le proprietà di tutti i fotoni di cui si compongono questi ultimi. 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".

IXPE è stato lanciato lo scorso 9 dicembre dal Nasa Kennedy Space Center a bordo di un vettore Falcon 9 e ha raggiunto lo stesso giorno la sua orbita, a circa 600 chilometri di quota. Nelle tre settimane che hanno seguito l’apertura del suo boom, il braccio estendibile che permetterà la corretta focalizzazione dei raggi X sui rivelatori, avvenuta con successo il 15 dicembre, il telescopio è stato sottoposto a una serie di controlli volti a verificare il funzionamento dei rivelatori e le capacità di puntamento del satellite. Durante questa fase, definita di commissioning, al fine di effettuare gli aggiustamenti necessari per una ottimale operatività dei rivelatori, i ricercatori della collaborazione Ixpe hanno impiegato come riferimento le sorgenti di calibrazione a bordo e due sorgenti molto brillanti nel cielo, la galassia 1ES 1959+650 e la pulsar SMC X-1.

All’interno della collaborazione IXPE, fondamentale è il ruolo svolto dall’INFN, che, avvalendosi delle competenze maturate nel campo della fisica delle particelle, è stato responsabile della progettazione e della realizzazione degli innovativi rivelatori Gas Pixel Detector. Nello specifico, l’INFN ha disegnato l’architettura del sistema di acquisizione dei GPD in volo, ha progettato la meccanica di alloggiamento dei rivelatori, integrato le Detector Unit nelle camere pulite di Pisa ed effettuato la campagna di test per il volo. “Il gruppo INFN - conclude Luca Latronico, responsabile della sezione INFN di Torino per IXPE - ha inoltre elaborato il software di simulazione e ricostruzione dei rivelatori e fornito alla Collaborazione gli strumenti per simulare le osservazioni che verranno effettuate con IXPE. L’INFN coordina infine il gruppo internazionale che elabora le tecniche di analisi dei dati di IXPE e partecipa alle attività di analisi per le diverse classi di sorgenti che osserveremo”. [Matteo Massicci]