Il cielo a raggi X di eROSITA. Credito:J. Sanders, H. Brunner, A. Merloni &Team eSASS (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov, R. Sunyaev (IKI)
Potrebbe segnare una rivoluzione nell'astronomia a raggi X:il telescopio spaziale eRosita, lanciato lo scorso luglio, ha completato il suo primo rilevamento completo del cielo. Sulla mappa che ha prodotto sono visibili oltre un milione di oggetti. Gli astronomi sono entusiasti dei risultati dell'osservatorio. È stato sviluppato sotto la guida del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ed è destinato a rilevare l'intero cielo con una risoluzione spettrale e spaziale mai raggiunta prima. Abbiamo parlato con Peter Predehl, il Direttore scientifico di eRosita, sulla missione.
Signor Predehl, ti aspettavi che i risultati della prima ispezione fossero simili a quelli che sono o sei rimasto sorpreso anche tu?
Infatti, eRosita fa esattamente quello che ci aspettavamo. Tuttavia, sta suscitando entusiasmo tra noi, sia per quantità (1 milione di fonti, 20000 ammassi di galassie) e qualità.
Cos'ha di speciale eRosita?
Il nostro telescopio ha prima scansionato l'intero cielo alla luce dei raggi X e non ha messo a fuoco singole fonti nel processo. Un tale "rilevamento di tutto il cielo" offre un enorme potenziale di scoperta perché non si cerca specificamente un determinato oggetto, ma piuttosto si ha in vista qualcosa di nuovo e inaspettato. Secondo, eRosita ha un campo visivo illimitato e può quindi visualizzare grandi sorgenti di raggi X che si estendono ben oltre il firmamento. Questi includono i resti di supernova (cioè i gusci di gas espulsi dalle stelle esplose).
Quali sono gli obiettivi della missione?
Le simulazioni hanno dimostrato che con eRosita, potremmo osservare circa 100, 000 ammassi di galassie. Dopo il primo sondaggio siamo certi che supereremo nettamente questo obiettivo. Indagare su queste strutture più grandi nello spazio è il nostro obiettivo principale. In un tale ammasso ci sono fino a diverse migliaia di galassie - sistemi della Via Lattea come il nostro - che sono legate l'una all'altra dalla gravità. Alla luce dei raggi X, questi ammassi di galassie appaiono come oggetti compatti. Però, non misuriamo la luce delle singole galassie. Anziché, la radiazione che il gas emette tra le galassie, li circonda come un bozzolo. Tutto sommato, gli ammassi di galassie formano una struttura su larga scala che assomiglia a una rete cosmica. Osservando gli ammassi di galassie, stiamo spingendo avanti la cosmologia.
Come va inteso?
Gli ammassi di galassie riflettono la distribuzione della materia nell'universo. Formano i fili e i nodi della rete cosmica. Nel mezzo, ci sono enormi vuoti di praticamente nessuna materia. Lo spazio si è evoluto dal Big Bang. Con eRosita, possiamo vedere grandi distanze e guardare indietro nel tempo. Questo perché la luce di oggetti lontani impiega molto tempo per raggiungerci. Immagina di osservare un ammasso di galassie alla luce dei raggi X. Conosciamo già la direzione e la sua luminosità. Se misuriamo la sua distanza con telescopi ottici da osservazioni successive, possiamo determinarne la massa. Sappiamo quindi quale densità specifica aveva l'universo in un determinato momento. Utilizzando molte di queste misurazioni, possiamo determinare il cambiamento di densità nel corso degli eoni. Questo ci permette di derivare vari parametri cosmologici.
Riesci a scoprire qualcosa anche sull'espansione dello spazio?
Sì, perché lo spazio si sta espandendo a un ritmo accelerato. La ragione di ciò è apparentemente l'energia oscura. Si tratta quindi di un tema caldo della ricerca attuale. Non sto dicendo che risolveremo il mistero di questa energia oscura. Ma almeno siamo sulla strada giusta.
E la materia oscura è un problema anche per eRosita?
Come già detto, ci sono grandi quantità di gas caldo tra le galassie di un ammasso. Questo plasma intergalattico raccolto in un pozzo gravitazionale, che è stato probabilmente generato dalla materia oscura. È interessante seguire come gli ammassi di galassie si sono evoluti sotto l'influenza della materia oscura e nel tempo.
Perché eRosita non funzionerà in un'orbita attorno alla terra, ma piuttosto sarà stazionato lontano nello spazio?
Ci sono tre ragioni principali per questo:in una posizione intorno al punto di librazione 2, che dista circa 1,5 milioni di km dalla Terra, il nostro pianeta non è d'intralcio. C'è anche una temperatura costante là fuori perché gli strumenti non sono esposti al continuo cambiamento del giorno e della notte. In terzo luogo, la posizione permette un'osservazione permanente del cielo.
Com'è stato collaborare con i colleghi russi?
A livello lavorativo, questo non era generalmente un problema. Certo, ci sono sempre conflitti nelle collaborazioni. È abbastanza normale. Però, abbiamo dovuto imparare molto perché i russi hanno procedure alquanto diverse in un progetto spaziale rispetto alle agenzie occidentali come l'ESA o la NASA.
Eri nervoso prima del lancio?
No. Non direi nervoso, ero teso, se qualcosa. Ma abbiamo fatto tutto quello che doveva essere fatto. Ed ero ben consapevole:se il lancio fosse andato storto, il telescopio sarebbe andato. Non c'è un piano B. A proposito, lavoriamo al progetto da dieci anni, che è un tempo ragionevole per una missione di questa portata.
Quando si aspettano i primi risultati?
A sole due settimane dal lancio, apriamo il coperchio del telescopio. L'osservatorio viene quindi ripulito dalle impurità. Dopo tre mesi, eRosita sarà arrivato al punto di librazione 2 e lo circonderà in un'orbita fino a 800, 000 km semiasse. Ma mi aspetto le prime luci sulla strada, alla fine di agosto.
Come proseguiranno le osservazioni?
Osserveremo continuamente l'intero cielo ancora e ancora fino alla fine del 2023, sette volte in totale. Ciò aumenterà la sensibilità delle nostre osservazioni, così che alla fine arriveremo ai numeri che ci aspettiamo. Molte sorgenti di radiazioni X variano fortemente nella loro luminosità. Osservarli per lunghi periodi di tempo ci aiuterà a scoprire qualcosa sui meccanismi alla base di questa variabilità.