L'esperimento GRAPE (crediti: Mark McConnell/UNH-EOS)
Né da Terra né da satellite. Questa volta, per studiare uno fra gli oggetti astronomici più sotto osservazione dell’intero cielo, la Crab Pulsar, gli scienziati si posizioneranno a metà strada, ai confini della stratosfera. La meta dell’esperimento GRAPE, circa una tonnellata di hardware d’avanguardia, è infatti a quota 46mila metri. E a tentare di portarlo fin lassù – per un volo la cui durata prevista si aggira attorno alle 40 ore – sarà un pallone lanciato dalla base NASA di Fort Sumner, nel New Mexico. Il lancio, inizialmente programmato per la giornata di domenica, a causa di condizioni meteorologiche avverse è al momento rimandato a martedì 20 settembre (sarà possibile seguire il lancio in diretta via streaming).
GRAPE (Gamma Ray Polarimeter Experiment), realizzato da un team di ricercatori dell’Università del New Hampshire guidati da Mark McConnell, ha come obiettivo la misurazione della radiazione gamma proveniente dalla Crab Pulsar, una sorta di super-acceleratore naturale generato da un’esplosione di supernova. La Crab si trova a 6500 anni luce da noi, e la stella a neutroni che pulsa al suo interno emette particelle a energie fino cento volte superiori rispetto a quelle raggiungibili dai più potenti acceleratori esistenti sulla Terra. La misura della polarizzazione gamma è un tassello fondamentale per comprendere il meccanismo di accelerazione delle particelle. Un processo, questo, in grado di generare radiazioni, e ancora non del tutto compreso dagli scienziati. Eppure è molto diffuso, avviene praticamente in tutto l’Universo: nelle pulsar e nei buchi neri, dunque, ma anche nel campo magnetico terrestre.
Fra i pionieri dello studio della polarizzazione gamma proveniente dalla Crab c’è un gruppo di ricercatori dall’INAF, i cui risultati, ottenuti insieme ai ricercatori dell’Università di Southampton grazie al satellite INTEGRAL dell’ESA, sono stati pubblicati nel 2008 su Science. «La prima e unica misura di polarizzazione di raggi X dalla Crab Nebula», ricorda ora Pietro Ubertini, direttore dell’INAF-IASF Roma e fra gli autori della pubblicazione del 2008, «è stata fatta con un esperimento a bordo di un razzo sonda all’inizio degli anni ’70. Ci sono quindi voluti oltre 30 anni per avere una misura a più alte energie con INTEGRAL. Misurare raggi gamma polarizzati ci dà informazioni fondamentali sulla fisica delle pulsar. Queste misure sono molto difficili da realizzare, richiedono strumentazione molto sofisticata. Lo strumento realizzato dall’Università del New Hampshire è uno fra i primi telescopi completamente dedicati alla misura della polarizzazione ad alte energie. Si tratta d’uno strumento di ultima generazione, ed è stato realizzato di recente, con la possibilità di ottenere dati di grandissimo interesse anche con un volo breve, perlomeno rispetto alle lunghe osservazioni da satellite: INTEGRAL, per poter rivelare la radiazione polarizzata, ha osservato la Crab per oltre 1 milione di secondi».
Dalla Crab alla Sardegna, il cielo delle alte energie
E proprio la Crab è stata la protagonista della giornata inaugurale del convegno “The extreme and variable high energy Sky”, in corso fino al 23 settembre in Sardegna, a Chia Laguna. Dove un centinaio di scienziati, provenienti da tutto il mondo, farà il punto sulle conoscenze attuali dell’Universo a raggi X e gamma. «Da oggi a venerdì siamo qui al centro congressi di Chia Laguna», spiega Ubertini, «proprio a discutere degli ultimi successi delle missioni di alta energia, e di INTEGRAL in particolare. Questa mattina sono stati presentati gli ultimi risultati sulla Crab Nebula in raggi gamma, e nei prossimi giorni si parlerà delle nuove scoperte relative alla polarizzazione di questa pulsar e della sorgente Cygnus X-1». E fra gli scienziati riuniti in Sardegna c’è grande interesse ed eccitazione anche per le prime notizie sulla possibile emissione ad alte energie dalla supernova appena esplosa in M101, la cosiddetta “supernova dell’estate”.
Per saperne di più:
- La press-release dell’Università del New Hampshire
- Il sito web del convegno “The extreme and variable high energy Sky”
Ma che cos’è la polarizzazione? E perché interessa tanto agli astrofisici? Guarda il video: