Studenti aprono una nuova finestra sull’universo

Gli ammassi globulari svolgono un ruolo cruciale nell’astrofisica stellare e nella cosmologia. Lo studio di queste concentrazioni sferiche di stelle e del loro contenuto fornisce spunti su vari processi e sistemi astrofisici che vanno dalla struttura, dall’evoluzione e dalla dinamica stellare alla formazione delle galassie.

Alcuni scienziati dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Milano e un gruppo di studenti di una scuola di Saronno hanno rivelato una particolare sorgente di raggi X nel vasto archivio del telescopio per raggi X XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea (ESA). La ricerca è stata sostenuta dal progetto EXTRAS finanziato dall’UE. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista «Astronomy & Astrophysics».

Le stelle possono emettere bagliori di intensa radiazione a raggi X. Il telescopio per raggi X Multi-Mirror Mission (XMM) Newton è stato lanciato nel 1999 per approfondire le caratteristiche di emissione dei raggi X di sorgenti cosmiche quali raggruppamenti di galassie, nuclei di galassia attiva, buchi neri, stelle di neutroni e pulsar. Per quasi due decenni, il telescopio XMM-Newton ha sondato l’universo dei raggi X, cercando materia mancante ed esaminando i nuclei luminosi delle galassie.

Citato in un comunicato stampa dell’ESA, Andrea De Luca, uno degli scienziati che ha coordinato il progetto studentesco, ha dichiarato: «Recentemente abbiamo pubblicato il catalogo EXTraS, che include tutte le sorgenti di raggi X (circa mezzo milione) la cui luminosità cambia nel tempo, come osservato dall’XMM-Newton, ed elenca diversi parametri osservati per ciascuna sorgente». De Luca ha aggiunto: «Il passaggio successivo è stato approfondire questo vasto insieme di dati e trovare sorgenti potenzialmente interessanti, e abbiamo pensato che sarebbe stata una sfida stimolante per un tirocinio scolastico».

In base al comunicato stampa, gli alunni hanno analizzato circa 200 sorgenti di raggi X e hanno esaminato la loro curva di luce, ossia un grafico che mostra la variabilità dell’oggetto nel tempo. Hanno anche controllato la letteratura scientifica in materia per verificare se fossero già state oggetto di studio. In seguito, hanno identificato una manciata di sorgenti di raggi X che mostrano «proprietà interessanti (come, per esempio, un potente bagliore) che non erano state precedentemente segnalate da altri studi».

Una, in particolare, si è distinta: caratterizzata dal bagliore più corto di tutti gli oggetti analizzati, la sorgente «sembra essere situata nell’ammasso globulare NGC 6540 (un denso raggruppamento di stelle) e non era mai stata studiata prima».

Esplosioni di raggi X

Nell’articolo della rivista, i ricercatori hanno concluso: «La sorgente variabile J1806-27, situata molto probabilmente nell’ammasso globulare galattico NGC 6540, è stata scoperta grazie all’emissione di un breve bagliore di raggi X durante una ricerca sistematica di variabilità nei dati d’archivio dell’XMM-Newton».

Il primo autore della rivista, Sandro Mereghetti, ha spiegato nel comunicato stampa: «Questo evento mette a dura prova la nostra comprensione delle esplosioni di raggi X: troppo brevi per essere normali bagliori stellari, ma troppo deboli per essere collegate a oggetti compatti». Mereghetti ha affermato inoltre che «lo studio sistematico della variabilità che ha portato alla redazione del catalogo EXTraS, insieme a questo primo tentativo di estrazione dei dati, suggerisce che abbiamo aperto una nuova finestra inesplorata sull’universo dei raggi X».

Il progetto EXTRAS (Exploring the X-ray Transient and variable Sky), che si è concluso nel 2017, è stato lanciato per esplorare e caratterizzare le sorgenti variabili nella gamma dei raggi X morbidi. Ciò ha comportato l’analisi di grandi quantità di informazioni raccolte dalla European Photon Imaging Camera dal telescopio XMM-Newton.

Per maggiori informazioni, consultare:
sito web del progetto EXTRAS