L'Osservatorio giapponese XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) della NASA e JAXA ha pubblicato il primo sguardo dati senza precedenti, che raccoglierà quando le operazioni scientifiche inizieranno entro la fine dell'anno. Il team scientifico del satellite ha pubblicato l'immagine di un ammasso di centinaia di galassie e uno spettro di detriti stellari in una galassia vicina, che consente agli scienziati di studiarne la composizione chimica in dettaglio.
"XRISM fornirà alla comunità scientifica internazionale un nuovo sguardo al cielo nascosto ai raggi X", ha affermato Richard Kelly, ricercatore principale di XRISM presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, e ne apprenderà la composizione chimica, il movimento e lo stato fisico. "
Il progetto XRISM è portato avanti sotto la guida della JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) in collaborazione con la NASA, nonché con l'assistenza dell'ESA (Agenzia spaziale europea). È stato lanciato il 6 settembre 2023.
È progettato per rilevare raggi X con energie fino a 12000 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. La missione dispone di due strumenti, Resolve e Xtend, ciascuno focalizzato su un gruppo di specchi a raggi X progettato e costruito a Goddard.
Resolve è uno spettrometro microcalorimetrico sviluppato da NASA e JAXA. Funziona a temperature appena una frazione di grado sopra lo zero assoluto all'interno di un contenitore di elio liquido delle dimensioni di un frigorifero.
Quando la radiazione a raggi X colpisce il rilevatore Resolve da 6 x 6 pixel, riscalda il dispositivo in una quantità che dipende dalla sua energia. Misurando l'energia di ciascun fascio di raggi X, lo strumento fornisce informazioni sulla sorgente precedentemente non disponibili.
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 160000 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Dorado. Si stima che i detriti in espansione abbiano circa 3000 anni e si siano formati quando una stella circa 15 volte la massa del Sole rimase senza carburante, collassò ed esplose.
Lo spettro Resolve mostra picchi associati a silicio, zolfo, calcio, argon e ferro. Questo è lo spettro di raggi X più dettagliato dell’oggetto mai ottenuto e dimostra l’incredibile valore scientifico della missione quando le operazioni regolari inizieranno più tardi nel 2024.
"Questi elementi sono stati forgiati nella stella originale e poi espulsi quando è esplosa come una supernova", ha detto Brian Williams, uno scienziato del progetto XRISM della NASA a Goddard. “Resolve ci permetterà di vedere le forme di queste linee in un modo mai stato possibile prima, permettendoci di determinare non solo il contenuto dei vari elementi, ma anche la loro temperatura, densità e direzione del movimento con una precisione senza precedenti. Da qui possiamo mettere insieme le informazioni sulla stella progenitrice e sull’esplosione”.
Il secondo strumento di XRISM, Xtend, è una termocamera a raggi X sviluppata da JAXA. Fornisce a XRISM un ampio campo visivo, permettendogli di osservare un'area che è circa il 60% più grande della dimensione apparente media della Luna piena.
Xtend ha acquisito 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 di raggi X più luminoso del cielo e sta attualmente subendo un importante evento di fusione.
"Anche prima che il processo di messa in servizio sia completato, Resolve sta già superando le nostre aspettative", ha affermato Lillian Reichenthal, project manager XRISM della NASA presso Goddard. "Il nostro obiettivo era ottenere una risoluzione spettrale di 7 elettronvolt per lo strumento, ma ora che è in orbita stiamo raggiungendo 5. Ciò significa che otterremo mappe chimiche ancora più fini con ogni spettro catturato da XRISM."
Resolve si sta comportando eccezionalmente bene e sta già facendo delle scoperte scientifiche interessanti, nonostante il problema con le porte apribili che coprono il suo rilevatore. La porta, progettata per proteggere il rilevatore prima del lancio, non è riuscita ad aprirsi come previsto dopo diversi tentativi. Bloccano i raggi X a bassa energia, fermando di fatto la missione a 1700 elettronvolt rispetto ai 300 previsti. Il team XRISM continuerà a indagare sull'anomalia ed esplorerà diversi approcci per aprire la porta. Il dispositivo Xtend non è stato interessato.
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