Cento giorni stratosferici
La NASA ha lanciato con successo il pioneristico osservatorio EUSO-SPB (Extreme Universe Space Observatory – Super-Pressure Ballon), alle 00.50 del 25 aprile (in Italia) dalla base di Wanaka, Otago, in Nuova Zelanda. A bordo del pallone stratosferico che mantiene sempre una pressione interna positiva rispetto all’ambiente nel quale sta volando, la strumentazione scientifica è prevista fluttuare per almeno 100 giorni nella stratosfera, all’altezza di 33,5 km. L’esperimento, frutto di una collaborazione internazionale alla quale partecipano 16 Paesi, tra cui l’Italia con l’INFN e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), rappresenta un test per JEM-EUSO, il futuro osservatorio spaziale di raggi cosmici di altissima energia (UHECR, Ultra High Energy Cosmic Rays), di cui dovrà verificare la tecnologia e la fattibilità. Gli UHECR sono particelle subatomiche accelerate a un’energia cinetica superiore a 1018 eV, ben oltre le capacità dei più moderni acceleratori di particelle, e sono molto rare: solo una per chilometro quadrato e per secolo incide sulla Terra alle energie più alte. Per avere più chance di rivelarle è, quindi, necessario realizzare esperimenti molto estesi. Una possibilità consiste nel costruire rivelatori a terra che coprano grandi superfici, come AUGER, che si estende per 3.000 chilometri quadrati nella pampa argentina. Ma se si vogliono coprire aree ancora più estese, l’unica soluzione è andare nello spazio e questa è, appunto, l’idea di JEM-EUSO: collocare un telescopio su satellite o sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS, International Space Station), coprendo così una vasta porzione di cielo corrispondente a una superficie sulla Terra ben maggiore di quella coperta dagli osservatori terrestri, e consentendo così di raccogliere una statistica ben superiore ad essi. Quando un UHECR si avvicina alla Terra induce una serie di interazioni nell’atmosfera terrestre che portano allo sviluppo di un grande sciame di raggi cosmici. Il telescopio EUSO-SPB, composto da un sistema di lenti di Fresnel e da una superficie focale costituita da una camera ad alta risoluzione equipaggiata con sofisticati sensori per fotoni, rivelerà di notte la luce di fluorescenza ultravioletta prodotta dall’interazione di questi sciami di particelle con le molecole di azoto dell’aria. “Per la prima volta saranno osservati dallo spazio vicino e con questa tecnica raggi cosmici di altissima energia”, spiega Piergiorgio Picozza dell’INFN e dell’Università di Roma Tor Vergata, e Principal Investigator del programma JEM-EUSO. “La loro rivelazione rappresenterà un’importante verifica della possibilità di realizzare queste misure dallo spazio e della tecnologia utilizzata.
EUSO-SPB è quindi un altro fondamentale passo verso lo sviluppo di un grande osservatorio nello spazio che rappresenta l’obiettivo finale della collaborazione JEM-EUSO”, conclude Picozza. “Otre agli aspetti scientifici, l’interesse dell’ASI in questo esperimento è legato – ricorda Simona Zoffoli dell’Unità osservazione della Terra dell’ASI – anche ad aspetti tecnologici. ASI partecipa infatti per la prima volta ad una campagna di lancio di un pallone stratosferico super-pressurizzato che potrebbe rappresentare il futuro dei voli su pallone non Artici od Antartici. Potrà quindi acquisire conoscenze e know-how che potrebbero essere ri-utilizzate per esperimenti successivi, in particolare per quanto riguarda il SW di bordo e di controllo da Terra”. La collaborazione italiana a EUSO-SPB, supportata dall’ASI, cui partecipano ricercatori dei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’INFN e delle sezioni INFN di Bari, Catania, Napoli, Roma Tor Vergata e Torino, e ha realizzato la meccanica della superficie focale, il computer di bordo e il relativo software di acquisizione e storage di dati in volo, il sistema di controllo dello strumento da terra mediante il sistema di interfaccia con la telemetria e il trigger dell’esperimento. In Italia, a Napoli, è operativo uno dei tre centri (Operative Control Center) di monitoraggio e controllo remoto dello strumento (gli altri due sono in USA e in Giappone). Nei 100 giorni di durata del volo da questo centro verrà effettuato il monitoraggio dello strumento e saranno impartiti i comandi per predisporre lo strumento all’acquisizione dei dati scientifici e la successiva trasmissione a terra.
La prima pulsar individuata nella Galassia di Andromeda due anni fa è tutt’altro che una comune stella di neutroni. Un gruppo di astronomi, tra cui Matteo Bachetti dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Cagliari, ha scoperto che questa pulsar si trova all’inizio della fase di riciclo, cioè quel processo che porta delle stelle di neutroni lente e “spente” a riaccendersi come millisecond pulsar. Lo studio, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal permette di capire meglio i meccanismi che portano alla formazione di questi formidabili orologi cosmici. La vecchia e debole stella di neutroni in lenta rotazione si comporta come una Fenice cosmica: sta ritornando vigorosa e brillante nella banda dei raggi X, aumentando al contempo la sua velocità di rotazione, grazie all’acquisizione di materiale che sta strappando a una piccola stella compagna. La stella di neutroni, denominata pulsar XB091D, si trova in un ammasso stellare all’interno della galassia di Andromeda, a circa 2,5 milioni di anni luce da noi ed è ad oggi quella con la più lenta rotazione mai osservata in un ammasso stellare globulare extragalattico, completando un giro attorno al proprio asse in 1,2 secondi, un periodo dieci volte maggiore del precedente record.
“Il fenomeno osservato è raro: solo una ventina di pulsar in fase di riciclo sono note, tutte con periodi già molto elevati” dice Bachetti, coautore dell’articolo che descrive la scoperta, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal. “La natura dell’ammasso globulare B091D, che ospita XB091D, ha probabilmente un ruolo. Si tratta di un ammasso vecchio 12 miliardi di anni e particolarmente denso, e ciò ha reso più probabile l’incontro della pulsar con la stella compagna”. Secondo i ricercatori, la pulsar a raggi X XB091D è stata scoperta proprio nelle prime fasi del suo “ringiovanimento”. Basandosi su un totale di 38 osservazioni col satellite XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), gli astronomi hanno studiato a fondo il sistema di XB091D. Secondo le loro stime, la pulsar si è riaccesa da meno di un milione di anni, la compagna è una stella un po’ più piccola del nostro Sole, e le due stelle compiono un’orbita in circa 30 ore e mezza. Continuando con la stessa “dieta”, nel giro di cinquantamila anni, la pulsar accelererà fino a qualche centinaio di rotazioni al secondo, diventando una millisecond pulsar.
Nella classifica delle 100 persone più influenti del mondo, stilata dal settimanale americano Time, figurano tre astronomi che hanno la caccia agli esopianeti. Si tratta di Natalie Batalha, del Centro di ricerca Ames della Nasa, Michael Gillon, dell’Università belga di Liegi, e Guillem Anglada-Escudé, dell’Università Queen Mary a Londra. Time giustifica la scelta sottolineando come, grazie alle ricerche cosmiche condotte dai tre astronomi, che cercano i pianeti con caratteristiche simili alla Terra e in orbita intorno ad altre stelle, siamo più vicini che mai a capire se possono esserci altre forme di vita nell’universo. Paul Hertz, direttore della divisione di Astrofisica della Nasa, vedere i cacciatori di pianeti tra le persone più influenti del mondo è un segnale importante per il lavoro degli scienziati. Natalie Batalha lavora per la NASA ed è tra i responsabili della missione Kepler, dedicata alla ricerca dei pianeti esterni al Sistema Solare e che ha permesso di scoprire oltre 5.000 candidati pianeti. Michael Gillon, invece, guida il team che ha scoperto ben sette pianeti simili alla Terra intorno alla stella Trappist 1, distanti circa 40 anni luce, tre dei quali si trovano nella zona abitabile, ossia a una distanza tale dalla loro stella da permettere che l’acqua si trovi allo stato liquido. A Guillem Anglada-Escudé si deve la scoperta di Proxima b, un pianeta simile alla Terra che ruota intorno alla stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, a una distanza tale dalla sua stella da consentire acqua liquida in superficie.
Che cosa unisce un satellite radar per osservazione della Terra e il Terzo Paradiso di Michelangelo Pistoletto? Il giorno della Terra (l’Earth Day) e la VITA, o meglio la missione dell’Agenzia Spaziale Italiana VITA che vedrà a breve impegnato l’astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea, Paolo Nespoli. Da questa doppia relazione è nata l’iniziativa congiunta tra ASI e il Maestro, di riprendere con il satellite della costellazione Cosmo SkyMed (un programma dell’ASI realizzato industrialmente da Thales Alenia Space Italia), l’immagine del Terzo Paradiso, realizzata nei giardini della sede dell’Agenzia Spaziale Italiana con specchi riflettenti, che hanno permesso al satellite di cogliere l’opera di Pistoletto.
