XMM-Newton festeggia un decennio di scoperte

L'osservatorio a raggi X, XMM-Newton dell'ESA ha festeggiato proprio oggi il suo decimo compleanno.
Nel corso del suo decennio di vita questo importante osservatorio spaziale ha fornito nuovi dati in ogni campo delle scienze astronomiche. Dal nostro “cortile” cosmico alle più profonde propaggini dell'Universo, XMM-Newton ha cambiato il nostro modo di pensare lo spazio.

Il 10 Dicembre 1999, un vettore Ariane 5 è decollato dallo Spazioporto Europeo di Korou, nella Guiana Francese, trasportando il prezioso satellite lungo 10 metri. Ci sono voluti 8 giorni di manovre orbitali per far si che XMM-Newton raggiungesse la sua orbita operativa attorno alla Terra; un percorso altamente ellittico che porta l'osservatorio spaziale a toccare una quota ad un terzo della distanza Terra-Luna. A questo punto, i tre specchi placcati d'oro di XMM hanno incominciato a focalizzare i raggi X nei suoi 5 rilevatori, mentre una camera di monitoraggio permetteva agli astronomi di localizzare i propri targets. Ciò ha reso possibile al ruscello di dati allora disponibili, di trasformarsi in un'autentica inondazione, con oltre 2200 papers pubblicati e basati sulle osservazioni di XMM-Newton.

“10 anni sono un lungo periodo per una missione spaziale; abbiamo fatto progressi in tutti i campi dell'astronomia,” ha spiegato Norbert Schartel, Project Scientist dell'ESA per la missione.

Generalmente i raggi X spaziali sono prodotti nelle più estreme condizioni, spesso da eventi celesti estremi. Essi possono essere generati negli intensi campi magnetici e gravitazionali che avvolgono gli oggetti celesti come le stelle di neutroni ed i buchi neri, oppure quando le gigantesche nubi di gas collidono all'interno di clusters di galassie.

XMM-Newton ha eccelso nello studio dei buchi neri, e più precisamente, del loro ambiente, identificando i raggi X generati dagli atomi di ferro, esso ha provato le modalità con cui i buchi neri  distorcono il tessuto spaziotemporale attorno a sé stessi. Esso, inoltre, ha rivelato il modo in cui i buchi neri supermassicci crescono e guidano l'evoluzione delle galassie più massive dell'Universo ed ha tracciato lo sviluppo delle più grandi strutture spaziali conosciute: gli ammassi di galassie. XMM ha identificato la produzione e la dispersione degli elementi chimici pesanti provenienti dalle stelle in fase esplosiva, e ha misurato la potente attività magnetica proveniente dalle stelle giovani simili al Sole.

Tornando nelle vicinanze terrestri, XMM-Newton ha scoperto che Marte ha un'atmosfera più grande di quello ritenuto in precedenza. Il tenue strato esterno del Pianeta Rosso, conosciuto come la sua esosfera, si estende per sei volte il raggio marziano. L'osservatorio europeo ha mostrato che le comete ghiacciate provenienti dal Sistema Solare esterno emettono raggi X. Forse uno dei più straordinari risultati è stato la localizzazione di un hot spot su di una stella di neutroni distante 552 anni luce. L'hot spot si estende per circa 60 metri, una minuscola macchia da osservare chiaramente dall'orbita terrestre. Il satellite ha inoltre fatto delle simili scoperte su altre due stelle di neutroni.

XMM_Newton ha giocato la sua parte nello studio della materia oscura, la sostanza ipotetica che si pensa pesi cinque volte di più della comune materia. La materia oscura dovrebbe emettere raggi X oppure raggi gamma quando decade una particella. XMM ha cercato queste “linee di decadimento”negli ammassi di galassie non riuscendo a trovarla ed aiutando così gli scienziati teorici a vincolare le proprie idee.

Oggi, XMM-Newton rimane ancora all'avanguardia nell'astronomia, fornendo dati a circa 2000 astronomi sparsi in tutto il mondo, che attualmente arrivano a produrre circa 300 articoli scientifici all'anno. Ogni secondo di tempo di osservazione è altamente contestato, con gli astronomi che regolarmente arrivano a richiedere il settuplo del tempo di osservazione disponibile ogni volta che il project team inoltra nuove proposte osservative.

Per il futuro, c'è ancora molto da studiare. Il precedente telescopio Rosat aveva catalogato 125000 sorgenti di raggi X, mentre XMM-Newton ha fin'ora studiato solamente circa 4300 di esse.
Anche dopo aver trascorso una decade nello spazio, il satellite continua a rimanere in una forma eccellente. “Dal punto di vista tecnologico, non c'è nulla che possa impedirci di continuare l'utilizzo di XMM-Newton per altri dieci anni.” Ha concluso Schartel.

Le immagini:

1) Una visione artistica di XMM-Newton. Credits: ESA (Image by C. Carreau).

2) Immagine a raggi X di Marte. Credits: Dr Pedro Rodríguez Pascual, XMM-Newton SOC.