La sonda Einstein Probe, lanciata all’inizio del 2024, ha iniziato la sua missione con immagini promettenti che mettono in mostra i suoi avanzati telescopi a raggi X, progettati per esplorare l’universo dinamico in collaborazione con partner internazionali. Queste prime immagini, presentate durante il 7° workshop del consorzio Einstein Probe a Pechino, illustrano il pieno potenziale del satellite e dimostrano che la sua innovativa ottica, che imita gli occhi di un’aragosta, è pronta a monitorare il cielo a raggi X.
Lanciata il 9 gennaio 2024, la sonda spaziale dell’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) si unisce alla missione XMM-Newton dell’ESA e all’XRISM della JAXA nella loro ricerca per scoprire l’Universo nella luce a raggi X. La missione è una collaborazione guidata dal CAS con ESA, l’Istituto Max Planck di Fisica Extraterrestre (MPE) (Germania) e il Centro Nazionale di Studi Spaziali (CNES) (Francia).
Negli ultimi mesi, il team delle operazioni di missione ha eseguito i test necessari per confermare la funzionalità della sonda e calibrare gli strumenti scientifici. Durante questa fase cruciale, Einstein Probe ha catturato dati scientifici da varie fonti di raggi X.
Le prime immagini dimostrano le eccezionali capacità dei due strumenti scientifici di Einstein Probe. Il telescopio a raggi X a campo largo (WXT) può osservare un panorama di quasi un undicesimo della sfera celeste in un solo colpo, mentre il telescopio a raggi X di follow-up (FXT) più sensibile offre primi piani e può individuare eventi di breve durata catturati dal WXT.
“Sono entusiasta di vedere le prime osservazioni di Einstein Probe, che mostrano la capacità della missione di studiare ampie distese del cielo a raggi X e scoprire rapidamente nuove fonti celesti”, afferma la prof.ssa Carole Mundell, Direttrice della Scienza dell’ESA. “Questi primi dati ci danno un assaggio allettante dell’Universo dinamico ad alta energia che presto sarà alla portata delle nostre comunità scientifiche. Congratulazioni ai team scientifici e di ingegneria del CAS, MPE, CNES e ESA per il loro duro lavoro nel raggiungere questo importante traguardo.”
La capacità della missione di individuare rapidamente nuove fonti di raggi X e monitorare come cambiano nel tempo è fondamentale per migliorare la nostra comprensione dei processi più energetici nel cosmo. Potenti raggi X vengono emessi nell’Universo quando le stelle di neutroni collidono, le supernove esplodono e la materia viene inghiottita dai buchi neri o espulsa dai campi magnetici schiaccianti che li avvolgono.
Occhi di aragosta che monitorano l’Universo
Lo strumento WXT di Einstein Probe è composto da dodici moduli dotati della rivoluzionaria tecnologia a occhio di aragosta, testata in volo nel 2022 dal dimostratore tecnologico LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy). I dodici moduli forniscono un campo visivo di oltre 3600 gradi quadrati, consentendo a Einstein Probe di monitorare l’intero cielo notturno in soli tre orbite.
Durante i suoi primi mesi nello spazio, WXT ha iniziato il suo lavoro di sorveglianza del cielo a raggi X. Le rilevazioni di oggetti energetici appaiono come un segno più illuminato a causa del modo in cui funziona l’ottica innovativa a occhio di aragosta dello strumento. La prima fonte transitoria di raggi X – un oggetto astronomico che non brilla continuamente ma appare e svanisce di nuovo – è stata scoperta il 19 febbraio. Questo candidato lampo di raggi gamma è durato 100 secondi. Einstein Probe ha scoperto altre 14 fonti temporanee di raggi X e ha anche catturato raggi X da 127 stelle in eruzione.
Osservazioni di follow-up rapide
Lo strumento FXT di Einstein Probe ha un set di due telescopi a raggi X per studi dettagliati di oggetti ed eventi emettitori di raggi X. Negli ultimi mesi, FXT si è dimostrato uno strumento affidabile per osservare una gamma di fonti di raggi X. Le prime immagini mettono a fuoco un resto di supernova, una galassia ellittica, un ammasso globulare e una nebulosa.
È notevole che FXT abbia già eseguito un’osservazione di follow-up di un evento a raggi X individuato da WXT il 20 marzo 2024.
“È sorprendente che, anche se gli strumenti non erano ancora completamente calibrati, abbiamo già potuto eseguire un’osservazione di follow-up critica per il tempo utilizzando lo strumento FXT di un transitorio a raggi X veloce individuato per la prima volta da WXT”, spiega il dott. Erik Kuulkers, scienziato del progetto Einstein Probe dell’ESA. “Mostra ciò di cui Einstein Probe sarà capace durante la sua indagine.”
Cosa c’è dopo?
Nei prossimi mesi, Einstein Probe continuerà le attività di calibrazione in orbita prima di iniziare le osservazioni scientifiche di routine intorno alla metà di giugno. Durante la missione triennale, il satellite circolerà intorno alla Terra ad un’altezza di 600 km e manterrà i suoi occhi puntati sul cielo alla ricerca di eventi transitori a raggi X. Utilizzando il telescopio di follow-up FXT, la missione esaminerà più a fondo gli eventi appena rilevati e altri oggetti interessanti già noti.
Le capacità di Einstein Probe sono altamente complementari agli studi approfonditi di singole fonti cosmiche resi possibili da XMM-Newton e XRISM. Il suo sondaggio è fondamentale per preparare le osservazioni a raggi X della futura missione NewAthena dell’ESA, attualmente in fase di studio e destinata a diventare il più grande osservatorio a raggi X mai costruito.