La X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) è pronta per il lancio, in programma il 26 agosto 2023, per osservare gli oggetti e gli eventi più energetici del cosmo: svelerà l’evoluzione dell’Universo e la struttura dello spazio-tempo. XRISM è una collaborazione tra la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) e la NASA, con una significativa partecipazione dell’ESA. Il lancio sarà trasmesso in diretta in giapponese e inglese sul canale YouTube di JAXA.
In cambio della fornitura di hardware e consulenza scientifica, all’ESA verrà assegnato l’8% del tempo di osservazione disponibile di XRISM. Ciò consentirà agli scienziati europei di proporre sorgenti celesti da osservare nella luce a raggi X e fare progressi in questo settore dell’astronomia. “L’astronomia a raggi X ci consente di studiare i fenomeni più energetici dell’Universo. Contiene la chiave per rispondere a domande importanti nell’astrofisica moderna: come si evolvono le più grandi strutture dell’Universo, come la materia di cui siamo composti alla fine è stata distribuita attraverso il cosmo e come le galassie sono modellate da buchi neri massicci al loro centro,” ha affermato Matteo Guainazzi, project scientist ESA per XRISM. “Sarà un prezioso ponte tra le altre missioni a raggi X dell’ESA: XMM-Newton, che sta ancora andando forte dopo 24 anni nello Spazio, e Athena, che dovrebbe essere lanciata alla fine del 2030“.
Svelare i segreti dell’universo caldo ed energetico
Quando guardiamo il cielo vediamo stelle e galassie, ma queste ci dicono relativamente poco sul funzionamento dell’Universo. Invisibile ai nostri occhi, il gas che emette raggi X che si trova dentro e tra di loro può rivelare molto di più. I raggi X vengono rilasciati nelle esplosioni più energetiche dell’Universo e nei luoghi più caldi. Ciò include il gas super-caldo che avvolge i più grandi elementi costitutivi dell’Universo: gli ammassi di galassie. JAXA ha progettato XRISM per rilevare la luce a raggi X da questo gas per aiutare gli astronomi a misurare la massa totale di questi sistemi. Questo rivelerà informazioni sulla formazione e l’evoluzione dell’Universo.
Le osservazioni di XRISM degli ammassi di galassie forniranno anche informazioni su come l’Universo ha prodotto e distribuito gli elementi chimici. Il gas caldo all’interno degli ammassi è un residuo della nascita e della morte delle stelle nel corso della storia dell’Universo. Studiando i raggi X emessi dal gas, XRISM scoprirà quali “metalli” (elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio) contiene e mapperà come l’Universo si è arricchito con essi. Nel frattempo, XRISM scruterà più da vicino i singoli oggetti che emettono raggi X per avventurarsi nella fisica fondamentale. La missione misurerà la luce a raggi X da oggetti incredibilmente densi come i buchi neri supermassicci attivi che si trovano al centro di alcune galassie. Questo ci aiuterà a capire come gli oggetti deformano lo spazio-tempo circostante e in che misura influenzano le loro galassie ospiti attraverso “venti” di particelle espulse a velocità vicine alla velocità della luce.
Il contributo europeo
“L’ESA e la comunità europea hanno una storia di coinvolgimento nei telescopi spaziali ad alta energia di JAXA,” spiega Guainazzi. “Continuare questa partnership attraverso XRISM comporta enormi benefici per entrambe le agenzie spaziali“. La comunità europea dell’astronomia delle alte energie è molto ben qualificata. I membri sono stati coinvolti nella definizione degli obiettivi scientifici di XRISM e sono stati incaricati da JAXA di scegliere molti degli oggetti cosmici “test” che la missione osserverà per verificarne le prestazioni prima dell’inizio del programma di osservazione scientifica.
Oltre a questo contributo scientifico, JAXA ha fatto affidamento sull’Europa per fornire diversi componenti hardware che saranno vitali per il successo della missione. L’ESA ha fornito un telescopio ottico collaudato nello Spazio per garantire che XRISM sappia sempre dove sta puntando, e due dispositivi separati che insieme rileveranno il campo magnetico terrestre e orienteranno il veicolo spaziale di conseguenza.
L’Europa ha anche contribuito al nuovo strumento Resolve di XRISM, che misurerà l’energia dei fotoni a raggi X in arrivo. Ciò consentirà agli astronomi di calcolare la temperatura e il movimento del gas caldo che emette raggi X con una precisione senza precedenti. Resolve è un pioniere scientifico e tecnologico per la futura missione dell’ESA Athena, che avrà uno strumento molto simile.
Seguite il lancio in diretta
Il lancio di XRISM su un razzo H-IIA dal Tanegashima Space Center in Giappone è previsto alle 02:34 ora italiana del 26 agosto 2023. E’ possibile vedere il liftoff in diretta tramite il canale YouTube di JAXA. Immagini ESA saranno rilasciate alle 9 circa.
