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Comunicato congiunto INFN-ASI-INAF.

Compleanno numero 10 per Fermi Gamma-ray Space Telescope, il satellite della NASA che opera nel campo dell’astrofisica delle alte energie dedito alla rilevazione di raggi gamma. Fermi è una missione NASA che conta su una fondamentale partecipazione italiana, con i contributi dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

Il telescopio spaziale prende il nome dallo scienziato e premio Nobel per la fisica, Enrico Fermi, che nel 1949, suggerì che i raggi cosmici, particelle che viaggiano quasi alla velocità della luce, potevano essere sospinti dalle onde d'urto di supernova. Nei dieci anni di attività il telescopio ha prodotto importanti risultati scientifici, premiati con prestigiosi riconoscimenti internazionali.

Tra gli strumenti principali a bordo del satellite c’è il Large Area Telescope (LAT) che ha un importante contributo italiano. Analizzando il cielo ogni tre ore, il LAT ha osservato più di 5.000 sorgenti individuali di raggi gamma, tra cui un evento chiamato GRB 130427A, il più potente lampo di raggi gamma mai rilevato dalla comunità scientifica. Il LAT ha prodotto inoltre una mappatura di tutto il firmamento, rilevando due imponenti strutture che si estendono sopra e sotto il piano della Via Lattea. Queste due "bolle" coprono 50.000 anni luce e probabilmente sono state prodotte dal buco nero supermassiccio situato al centro della galassia solo pochi milioni di anni fa. Determinante anche il contributo dello strumento alla scoperta delle pulsar, stelle di neutroni in rapida rotazione. La missione ne ha finora individuate oltre 240 e circa la metà di esse sono del tipo velocissimo che, prima di Fermi, non si pensava potessero emettere radiazione gamma.

Il Gamma-ray Burst Monitor (GBM), lo strumento secondario di Fermi, è in grado di osservare l'intero cielo in qualsiasi istante, tranne ovviamente la porzione bloccata dalla Terra. Gli scienziati hanno anche usato le rilevazioni di burst di raggi gamma di Fermi per confermare la teoria di Einstein secondo cui lo spazio-tempo è fluido e continuo. Il 17 agosto 2017, Fermi ha rivelato un lampo di raggi gamma da una potente esplosione nella costellazione dell’Hydra. Quasi allo stesso tempo, gli osservatori di onde gravitazionali LIGO e VIRGO hanno registrato il segnale di un’onda gravitazionale generata dalla fusione di due stelle di neutroni. Era la prima volta che onde luminose e gravitazionali prodotte dallo stesso evento astrofisico venivano rivelate. Il satellite ha osservato oltre 2.300 brillamenti di raggi gamma, gli eventi più luminosi dell'universo. Il GBM ha anche individuato oltre 5.000 lampi di raggi gamma terrestri nell'atmosfera terrestre associati a temporali, durante i quali gli scienziati hanno riscontrato che tali flash possono produrre antimateria.

“A 10 anni dal lancio Fermi è in grado di sorprendere con risultati senza precedenti. L’apparato è ancora perfetto e funziona egregiamente. Il fatto che i dati siano pubblici e distribuiti all’intera comunità mondiale (con il supporto del team Fermi e anche attraverso il centro dati dell’ASI, SSDC) ha amplificato il loro sfruttamento e dato enormi ritorni agli sforzi dei ricercatori e dei loro Istituti e Agenzia. In particolare uno dei principali risultati, le sopracitate “bolle”, sono state scoperte da ricercatori esterni alla collaborazione del LAT, a dimostrazione dell’ampio sfruttamento dei dati da parte di tutti. Questo per una Agenzia è un ritorno molto importante dell’investimento di fondi pubblici” dice Elisabetta Cavazzuti, Responsabile del programma Fermi per l’ASI.

"Nei sui dieci anni di attività in orbita Fermi ha ampiamente superato le più ottimistiche aspettative" commenta Patrizia Caraveo, responsabile per INAF dello sfruttamento scientifico dei dati Fermi LAT. "Con oltre 5.000 sorgenti rivelate ad energie maggiore di 100 MeV, lo strumento LAT ha moltiplicato quasi di un fattore 20 i precedenti cataloghi. Grazie a Fermi il patrimonio di conoscenza in astrofisica delle alte energie si è decuplicato e, oltre ai soliti noti, comprende anche moltissime novità. Ad esempio, Fermi si è rivelato uno straordinario cacciatore di pulsar, ma anche un insostituibile alleato per studiare eventi impulsivi, dall'attività solare fino alle più potenti esplosioni stellari nell'universo, i lampi di raggi gamma. Un successo su tutti i fronti che ci auguriamo continui negli anni a venire perché i risultati più interessanti sono quelli che non ci aspettiamo”.

“È una soddisfazione enorme – commenta Luca Latronico, responsabile nazionale dell’INFN per la missione Fermi – constatare che il tracciatore al silicio del LAT di Fermi, costruito dal team INFN nei propri laboratori, continua a funzionare alla perfezione come il primo giorno”. “Questa impresa scientifica ha rappresentato per molti giovani ricercatori un'occasione unica perché hanno potuto compiere in Fermi un percorso di formazione completo, partendo dalla progettazione del telescopio, controllandone il funzionamento ogni giorno, estraendo la migliore scienza dai sui dati e costruendo una collaborazione internazionale dinamica e attrattiva, preparando così il futuro alle prossime missioni di fisica astroparticellare nello spazio”, conclude Latronico.

I tanti successi del telescopio non sono passati inosservati: Fermi è stato difatti insignito ben quattro volte del Premio Bruno Rossi della High Energy Astrophysics Division, l’onorificenza più ambita nel campo dell’astrofisica delle alte energie che viene attribuita in riconoscimento di risultati di grande rilevanza. Nello specifico, il premio nel 2018 è andato al team che gestisce il GBM, mentre i tre premi precedenti hanno riconosciuto risultati ottenuti utilizzando dati del LAT.

E a Torino si festeggia il compleanno di Fermi con un evento speciale: fino al 13 giugno, infatti, la Mole Antonelliana sarà illuminata dalla proiezione, ispirata all’immagine simbolo del cielo gamma svelato dalla missione spaziale, “The Third Eye Prophecy” dell’artista Luca Pozzi, che da anni prende ispirazione anche dalle conoscenze e dagli esperimenti della fisica per realizzare le sue opere. Con “The Third Eye Prophecy” l’artista ha voluto evocare una connessione tra le persone che ammirano la proiezione e la scienza della missione Fermi, creando una sorta di corto circuito che porta l’osservatore che alza lo sguardo verso il cielo a diretto contatto con il telescopio in orbita attorno alla nostra Terra, e con il cielo così come è stato ritratto da Fermi in questi 10 anni di osservazione.