Dopo un decennio di osservazione di alcune delle regioni più calde, dense ed energetiche del nostro universo, questo piccolo ma potente telescopio spaziale ha ancora molto da vedere.

Il Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA compie 10 anni. Lanciato il 13 giugno 2012, questo telescopio spaziale rileva raggi X ad alta energia e studia alcuni degli oggetti e dei processi più energetici dell'universo, dai buchi neri che divorano gas caldo ai resti radioattivi delle stelle esplose. Ecco alcuni dei modi in cui NuSTAR ha aperto gli occhi sull'universo dei raggi X nell'ultimo decennio.

Vedere i raggi X vicino a casa

Diversi colori della luce visibile hanno diverse lunghezze d'onda ed energie diverse; allo stesso modo, esiste una gamma di raggi X o onde luminose con energie più elevate di quelle che gli occhi umani possono rilevare. NuSTAR rileva i raggi X all'estremità superiore dell'intervallo. Non ci sono molti oggetti nel nostro sistema solare che emettono i raggi X che NuSTAR può rilevare, ma il Sole sì:i suoi raggi X ad alta energia provengono da micro bagliori, o piccole esplosioni di particelle e luce sulla sua superficie. Le osservazioni di NuSTAR contribuiscono a ottenere informazioni sulla formazione di razzi più grandi, che possono causare danni agli astronauti e ai satelliti. Questi studi potrebbero anche aiutare gli scienziati a spiegare perché la regione esterna del Sole, la corona, è molte volte più calda della sua superficie. NuSTAR ha anche osservato di recente i raggi X ad alta energia provenienti da Giove, risolvendo un mistero vecchio di decenni sul motivo per cui non sono stati rilevati in passato.

Illuminare i buchi neri

I buchi neri non emettono luce, ma alcuni dei più grandi che conosciamo sono circondati da dischi di gas caldo che brillano in diverse lunghezze d'onda della luce. NuSTAR può mostrare agli scienziati cosa sta succedendo al materiale più vicino al buco nero, rivelando come i buchi neri producono bagliori luminosi e getti di gas caldo che si estendono per migliaia di anni luce nello spazio. La missione ha misurato le variazioni di temperatura nei venti dei buchi neri che influenzano la formazione stellare nel resto della galassia. Di recente, l'Event Horizon Telescope (EHT) ha acquisito le prime immagini dirette delle ombre dei buchi neri e NuSTAR ha fornito supporto. Insieme ad altri telescopi della NASA, NuSTAR ha monitorato i buchi neri alla ricerca di bagliori e cambiamenti di luminosità che avrebbero influenzato la capacità di EHT di visualizzare l'ombra proiettata da essi.

Uno dei più grandi successi di NuSTAR in quest'arena è stata la prima misurazione inequivocabile della rotazione di un buco nero, cosa che ha fatto in collaborazione con la missione XMM-Newton dell'ESA (Agenzia spaziale europea). Lo spin è il grado in cui l'intensa gravità di un buco nero deforma lo spazio circostante e la misurazione ha contribuito a confermare alcuni aspetti della teoria della relatività generale di Albert Einstein.

Trovare buchi neri nascosti

NuSTAR ha identificato dozzine di buchi neri nascosti dietro spesse nubi di gas e polvere. La luce visibile in genere non può penetrare quelle nuvole, ma la luce a raggi X ad alta energia osservata da NuSTAR può farlo. Ciò offre agli scienziati una stima migliore del numero totale di buchi neri nell'universo. Negli ultimi anni gli scienziati hanno utilizzato i dati NuSTAR per scoprire in che modo questi giganti vengono circondati da nubi così spesse, in che modo tale processo influenzi il loro sviluppo e in che modo l'oscuramento sia correlato all'impatto di un buco nero sulla galassia circostante.

Revealing the power of 'undead' stars

NuSTAR is a kind of zombie hunter:It's deft at finding the undead corpses of stars. Known as neutron stars, these are dense nuggets of material left over after a massive star runs out of fuel and collapses. Though neutron stars are typically only the size of a large city, they are so dense that a teaspoon of one would weigh about a billion tons on Earth. Their density, combined with their powerful magnetic fields, makes these objects extremely energetic:One neutron star located in the galaxy M82 beams with the energy of 10 million suns.

Without NuSTAR, scientists wouldn't have discovered just how energetic neutron stars can be. When the object in M82 was discovered, researchers thought that only a black hole could generate so much power from such a small area. NuSTAR was able to confirm the object's true identity by detecting pulsations from the star's rotation—and has since shown that many of these ultraluminous X-ray sources, previously thought to be black holes, are in fact neutron stars. Knowing how much energy these can produce has helped scientists better understand their physical properties, which are unlike anything found in our solar system.

Solving supernova mysteries

During their lives, stars are mostly spherical, but NuSTAR observations have shown that when they explode as supernovae, they become an asymmetrical mess. The space telescope solved a major mystery in the study of supernovae by mapping the radioactive material left over by two stellar explosions, tracing the shape of the debris and in both cases revealing significant deviations from a spherical shape. Because of NuSTAR's X-ray vision, astronomers now have clues about what happens in an environment that would be almost impossible to probe directly. The NuSTAR observations suggest that the inner regions of a star are extremely turbulent at the time of detonation. + Esplora ulteriormente

NASA's NuSTAR makes illuminating discoveries with 'nuisance' light