La Sonda Einstein Rivela i Segreti dell’Universo: Scoperte Incredibili nei Raggi X

Un lampo di raggi X misterioso sfida le nostre conoscenze sui lampi gamma e apre nuove frontiere nell'astronomia.

La sonda Einstein sta rivoluzionando il nostro approccio all’osservazione dell’universo a raggi X, rivelando dettagli senza precedenti su alcune delle esplosioni più potenti nello spazio. A meno di tre mesi dal suo lancio, la missione ha già fatto una scoperta straordinaria: un misterioso lampo di raggi X che potrebbe mettere in discussione le nostre attuali conoscenze sui lampi gamma. Questa scoperta inaspettata apre la strada a una possibile riformulazione della nostra comprensione di questi eventi cosmici, promettendo di svelare nuovi segreti dell’universo.

Un Fenomeno Cosmico Svelato

Il 15 marzo 2024, il telescopio a raggi X a campo ampio (WXT) della sonda Einstein ha registrato un lampo di raggi X a bassa energia, noto come “raggi X morbidi”. Questi raggi X possiedono un’energia significativamente superiore a quella della luce visibile o ultravioletta. Il lampo ha avuto una durata sorprendente di oltre 17 minuti, durante i quali la sua luminosità ha oscillato prima di svanire gradualmente. Questo evento è stato classificato come un transiente X-ray veloce (FXRT) e ha ricevuto la designazione EP240315a.

Yuan Liu, ricercatore presso il National Astronomical Observatories della Chinese Academy of Sciences (NAO, CAS) e principale autore dello studio, ha sottolineato l’importanza di questa scoperta. Liu ha sviluppato il software che ha attivato la rilevazione a bordo del WXT, esprimendo la sua soddisfazione nel vedere il proprio algoritmo funzionare efficacemente per questo evento.

Uno Sguardo nell’Universo Antico

Circa un’ora dopo la rilevazione del lampo di raggi X, un telescopio situato in Sudafrica, parte del sistema di allerta per impatti terrestri da asteroidi (ATLAS), ha osservato emissioni di luce visibile provenienti dalla stessa posizione. Ulteriori osservazioni condotte dal telescopio Gemini-North alle Hawaii e dal Very Large Telescope in Cile hanno fornito misurazioni di redshift, confermando che il lampo ha avuto origine a circa 12,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Questo dato è particolarmente significativo, poiché indica che l’esplosione è avvenuta quando l’universo aveva solo il 10% della sua attuale età.

Questa rappresenta la prima volta in cui gli astronomi hanno rilevato raggi X morbidi da un evento cosmico così remoto e per un periodo di tempo così prolungato. La scoperta di EP240315a dimostra il potenziale della sonda Einstein nel rivelare transitori provenienti dall’universo primordiale. Xuefeng Wu, ricercatore presso il Purple Mountain Observatory, CAS, e coautore del documento, ha affermato che la missione avrà un ruolo cruciale nelle osservazioni e nelle collaborazioni internazionali.

Un Mistero da Risolvere

La tempestiva rilevazione di EP240315a ha permesso al team di collaborare con Roberto Ricci dell’Università di Roma Tor Vergata. Insieme, hanno iniziato a monitorare il lampo a lunghezze d’onda radio utilizzando l’Australian Telescope Compact Array (ATCA). Dopo tre mesi di osservazioni, hanno stabilito che l’output energetico era coerente con quello di un tipico lampo gamma (GRB).

  • I lampi gamma sono eventi estremamente energetici che rilasciano quantità straordinarie di energia.
  • I GRB lunghi derivano dall’esplosione di stelle massicce.

Analisi successive hanno rivelato che i raggi X erano effettivamente coincidenti con un lampo gamma noto come GRB 240315C, precedentemente osservato dal Burst Alert Telescope (BAT) dell’osservatorio Swift della NASA e dallo strumento Konus della Federazione Russa a bordo della sonda Wind della NASA. Questi risultati suggeriscono che una parte significativa dei FXRT potrebbe essere associata ai GRB, e che strumenti sensibili ai raggi X, come la sonda Einstein, possono identificarli nell’universo distante. Ricci ha commentato: “Combinare la potenza delle osservazioni a raggi X e radio ci offre un nuovo approccio per esplorare queste antiche esplosioni, anche senza rilevare i loro raggi gamma. Tuttavia, rimane un mistero. Sebbene i GRB siano associati ai raggi X, EP240315a presenta caratteristiche uniche.”

Panoramica della sonda Einstein
La sonda Einstein studia l’Universo nella luce dei raggi X. Dotata di una nuova generazione di strumenti a raggi X con alta sensibilità e un campo visivo molto ampio, questa missione esplorerà il cielo e cercherà potenti esplosioni di luce a raggi X provenienti da misteriosi oggetti celesti come stelle di neutroni e buchi neri.
ESA

Ripensare le Teorie sui Lampi Gamma

Tradizionalmente, i raggi X vengono osservati prima dei raggi gamma, con un intervallo di tempo che si misura in decine di secondi. Tuttavia, nel caso di EP240315a, i raggi X sono stati rilevati più di sei minuti (372 secondi) prima del GRB 240315C. Hui Sun, membro del team del Einstein Probe Science Center presso il NAO, CAS, ha dichiarato: “Un ritardo così lungo non era mai stato osservato prima.” Combinando questo dato con la durata inaspettatamente prolungata dei raggi X, si suggerisce che la nostra comprensione delle esplosioni dei GRB potrebbe essere incompleta. Weimin Yuan, Principal Investigator della sonda Einstein, ha affermato: “Questa scoperta ci invita a riconsiderare i modelli attuali sui lampi gamma.”

Il tempo e ulteriori dati saranno fondamentali per approfondire questa questione. Sebbene missioni precedenti abbiano rilevato raggi X morbidi, la sensibilità e il campo visivo superiori della sonda Einstein offrono una nuova opportunità per esplorare l’universo. “Questo è solo l’inizio e dimostra il potenziale della sonda Einstein nel rilevare esplosioni cosmiche dall’universo primordiale,” ha affermato Yuan. Erik Kuulkers, scienziato del progetto ESA Einstein Probe, ha aggiunto: “Non appena abbiamo aperto gli occhi della sonda Einstein verso il cielo, ha subito trovato fenomeni nuovi e interessanti. Questo è un segno promettente e suggerisce che ci sono molte altre scoperte affascinanti in arrivo.”

Informazioni sulla Sonda Einstein

La sonda Einstein (EP) è una missione spaziale guidata dalla Chinese Academy of Sciences (CAS) in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), il Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in Germania e il Centre National d’Études Spatiales (CNES) in Francia. Lanciata il 9 gennaio 2024 dal Xichang Satellite Launch Centre in Cina, la missione è progettata per esplorare l’universo dinamico a raggi X e per scoprire nuove intuizioni sugli eventi cosmici ad alta energia.

Equipaggiata con due strumenti avanzati, la sonda Einstein include il telescopio a raggi X a campo ampio (WXT), che scansiona continuamente una vasta porzione del cielo per rilevare fonti di raggi X inaspettate, e il telescopio a raggi X di follow-up (FXT), che fornisce osservazioni dettagliate delle fonti rilevate dal WXT. Insieme, questi strumenti consentono all’EP di identificare rapidamente e studiare fenomeni cosmici transitori, come supernovae, lampi gamma e altre esplosioni energetiche nell’universo distante.

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