La missione NuStar
NUSTAR, DAL LANCIO ALLA PRIMA LUCE
NuStar è stato lanciato lo scorso 13 giugno 2012 con un razzo Pegasus XL che lo ha immesso nell’orbita prevista. La missione è costruita intorno al primo telescopio in grado di focalizzare i raggi X duri nell’intervallo di energia tra 6 e 79 keV.
Dopo alcuni giorni utilizzati per provare i sistemi di bordo del telescopio, il 21 giugno è stato dispiegata l’intera struttura fino a raggiungere la lunghezza necessaria per focalizzare i raggi X di quell’energia. La settimana successiva è stata spesa per una verifica completa del sistema di puntamento del satellite.
La prima immagine ottenuta da NuStar è dedicata alla sorgente Cygnus X-1, una sorgente della nostra galassia costituta da un sistema binario formato da una stella evoluta e da un buco nero che brilla grazie all’accrezione di materia strappata alla stella compagna. Questa materia raggiunge il buco nero disponendosi in un disco di accrescimento che si surriscalda emettendo radiazione X.
Nell’immagine diffusa dalla Nasa viene messo in evidenza l’indubbio miglioramento tra le prestazioni del telescopio a bordo di NuStar e quelle del telescopio Jem-X a bordo di INTEGRAL. Nelle prossime due settimane NuStar Avrà altri due obbiettivi: G21.5-0.9, un resto di supernova galattico, residuo di un’esplosione avvenuta qualche migliaio di anni fa, e 3C273, il quasar pi&łgrave vicino a noi, distante 3 miliardi di anni luce.
Altri osservatori orbitali come Chandra e SWIFT della NASA e XMM-Newton dell’ESA osserveranno nello stesso periodo temporale il quasar 3C273 per permettere una corretta calibrazione della strumentazione di NuStar.
Buchi neri e resti di supernova mai così nitidi
L’osservatorio orbitale NuStar sta compiendo un eccellente lavoro, le immagini nei raggi X di alta energia non sono mai state nitide, l’analisi dei dati ci permetterà di compiere un ulteriore passo avanti verso la comprensione del meccanismo di emissione di fotoni energetici generati dai buchi neri.
Nel mese di Gennaio 2013, la NASA ha rilasciato due importanti immagini catturate da NUStar. La prima di esse riguarda la galassia IC 342 nella costellazione della Giraffa. In questa galassia l’osservatorio Chandra aveva individuato l’emissione di due buchi neri X ultra luminosi situati nelle braccia a spirale.
I buchi neri X ultra luminosi sono una via di mezzo tra i classici buchi neri stellari e i buchi neri super massicci presenti nel nucleo delle galassie, si tratta di oggetti con una massa di qualche centinaio di volte la massa solare che sono straordinariamente brillanti in raggi X. Non tutte le galassie ospitano delle sorgenti ULX. La via Lattea, per esempio, non ne ha nessuna. In generale, si vede una ULX per galassia, IC342 ne ha due. L’immagine di NuStar risolve due buchi neri: è la prima volta che è possibile arrivare ad una tale risoluzione angolare nell’intervallo di energia dei raggi X duri. L’analisi dei dati NuStar potrebbe aiutarci a fare chiarezza sulla genesi di questi oggetti.
La seconda immagine è della sorgente Cassiopea A, un resto di supernova ad una distanza di 11.000 anni luce. L’’immagine a colori mette in evidenza l’energia emessa dal guscio in espansione. Le regioni blu corrispondono al limite superiore dell’intervallo di sensibilità degli strumenti di NuStar mentre il rosso e il verde individuano l’emissione di energia pi&łgrave bassa. Recentemente il telescopio orbitale Fermi ha dimostrato che i resti di supernova sono sede dell’accelerazione di particelle e NuStar potrebbe fornirci dati importanti sui meccanismi di accelerazione.
Nustar risolve il mistero della rotazione dei buchi neri
Le osservazioni combinate di Nu Star e XMM-Newton hanno permesso per la prima volta di misurare il tasso di rotazione di un buco nero gigante da 2 milioni di masse solari. Il buco nero è circondato dal suo disco di polveri e gas all’interno della galassia NGC 1365 e ruota ad una velocità vicina al limite permesso dalla teoria della relatività di Einstein.
Le osservazioni sono un importante test per la teoria della Relatività che prevede che lo spazio tempo venga incurvato e deflesso da una massa e così pure il percorso della luce. I dati di NuStar evidenziano come la radiazione X sia deflessa e incurvata dalla tremenda curvatura dello spazio generata dalla massa del buco nero.
Per misurare la rotazione dello spaziotempo in prossimità del buco nero, il team di NuStar ha collaborato con alcuni scienziati Europei che hanno osservato lo stesso oggetto con XMM-Newton. Entrambi i gruppi hanno utilizzato le righe di emissione del Ferro per determinare, a diverse distanze, la velocità di rotazione delle materia (che comprende anche atomi di ferro) attorno al buco nero.
Sito ufficiale di NuStar
