XMM-Newton

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XMM-Newton
Immagine del veicolo
XMM-Newton.jpg
Modello del telescopio in mostra alla Cité de l'espace di Tolosa
Dati della missione
OperatoreESA
NSSDC ID1999-066A
SCN25989
DestinazioneOrbita ellittica intorno alla Terra
Esitoin orbita
VettoreAriane 5
Lancio10 dicembre 1999
Luogo lancioELA-3
Proprietà veicolo spaziale
Massa3800 kg
Strumentazione3 telescopi per i Raggi X
Horizon 2000
Missione precedenteMissione successiva
EXOSAT INTEGRAL

L'XMM-Newton è un telescopio spaziale per i raggi X. Il nome è stato scelto in onore di Isaac Newton, mentre la sigla XMM sta per X-ray Multi-Mirror (specchi multipli) per raggi X).

Conosciuto ufficialmente come High Throughput X-ray Spectroscopy Mission (Missione di Spettroscopia di Raggi-X ad Alta Prestazione), fu lanciato dall'Agenzia Spaziale Europea il 10 dicembre 1999 dal Centre Spatial Guyanais di Kourou con un lanciatore Ariane 5. È stato posizionato in un'orbita molto ellittica con un periodo di 48 ore a 40°, un apogeo di 114 000 km dalla Terra e un perigeo di soli 7 000 km.

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

La missione fu proposta nel 1984 e approvata nel 1985. Il gruppo di sviluppo fu creato nel 1993 e lo sviluppo della sonda iniziò nel 1996. Il satellite fu costruito e messo alla prova tra il marzo 1997 e il settembre 1999.

Questo strumento è il più grande satellite scientifico mai costruito in Europa, infatti pesa 3 800 kg ed è lungo 10 metri e largo 16 metri con i pannelli fotovoltaici dispiegati. È dotato di 3 telescopi per i raggi X prodotti dalla Media Lario in Italia, ognuno dotato di 58 specchi concentrici di tipo Wolter, per una superficie totale di ricezione di 3 400 c. Una delle caratteristiche salienti dell'osservatorio, che lo rende utilizzabile per gli scopi più disparati, è la sua capacità di osservare fotoni X con energie comprese fra 0,1 e 12 keV, che sono prodotti da processi fisici totalmente differenti.

Collegati ai telescopi ci sono 5 strumenti, una parte dei quali è costituita da videocamere per riprendere immagini, mentre altri sono spettrometri per studiare la distribuzione dell'energia dei fotoni, e un monitor ottico del tipo Ritchey-Chrétien da 30 cm.

L'osservatorio è gestito dal VILSPA (ora ESAC) a Villafranca in Spagna e le informazioni sono processate e memorizzate presso l'XMM-Newton Survey Science Centre della Leicester University nel Regno Unito.

Obiettivi della missione[modifica | modifica wikitesto]

L'ESA aveva grandi aspettative per questo strumento, che prometteva di svolgere un ruolo scientifico di primo piano, paragonabile a quello effettuato nell'ottico dal Telescopio spaziale Hubble.

Dato che proprio in quel periodo alcuni problemi tecnici avevano limitato le capacità di Chandra (l'osservatorio per raggi X messo in orbita dalla NASA nel 1999) tutti gli occhi erano puntati su XMM. Una delle caratteristiche salienti dell'osservatorio è, come detto, la capacità di essere utilizzato per gli scopi più disparati, anche per osservare processi fisici totalmente differenti. Anche per questo motivo, e per il modo in cui l'osservatorio verrà gestito, l'ESA ha fissato solo obiettivi scientifici di massima. A parte il primo anno, in cui hanno avuto la precedenza gli istituti che hanno contribuito alla realizzazione dello strumento, XMM è stato poi messo a disposizione dell'intera comunità scientifica. Come accade per quasi tutti gli strumenti ottici terrestri, gli astronomi che intendono compiere osservazioni con XMM devono sottoporre una proposta, che viene valutata da una commissione di scienziati incaricata di selezionare le più meritevoli.

Il settore dove ci si aspettano i risultati migliori era lo studio delle supernove, di cui XMM può indagare l'andamento temporale di parametri come la temperatura, la composizione chimica e lo stato di ionizzazione del plasma. Ma XMM è in grado di dare un contributo anche alla cosmologia, studiando lo spostamento verso il rosso dei raggi X che provengono dal gas ionizzato che permea i grandi ammassi di galassie, e che rappresenta esso stesso un mistero. La risoluzione di XMM ha permesso però, per la prima volta, anche di osservare sorgenti di raggi X nelle galassie vicine, mentre l'estrema risoluzione temporale, migliore di un microsecondo, lo rende uno strumento adatto anche all'osservazione delle pulsar.

Iniziali timori per le sorti di XMM[modifica | modifica wikitesto]

Come Chandra, anche XMM è stato posto su un'orbita che lo porta molto lontano dalla Terra e attraversa le Fasce di van Allen durante il passaggio al perigeo; dopo avere saputo dei danni subiti dall'osservatorio della NASA a causa delle particelle di alta energia delle fasce di radiazione, i tecnici dell'ESA si sono fatti prendere dal panico. Le missioni sono infatti praticamente gemelle e condividono lo stesso tipo di sensori, che sono quindi altrettanto vulnerabili ai danni da radiazioni. Si è deciso dunque di schermare i CCD sia degli spettrometri sia delle camere, durante il passaggio al perigeo, con un filtro di alluminio di un millimetro di spessore. Inoltre uno strumento controlla di continuo il flusso di particelle nei dintorni del telescopio, una precauzione presa inizialmente per proteggere l'osservatorio dai brillamenti solari, ma che potrebbe rivelarsi utile anche in altri frangenti. In questo modo è infatti possibile schermare gli strumenti ogni volta che il flusso dovesse superare la soglia di rischio. Queste precauzioni non sono del tutto indolori, infatti esse comportano una perdita di tempo utile osservativo pari al 10%, ma nelle intenzioni dei progettisti avrebbero anche dovuto assicurare ai CCD una vita operativa di almeno 5 anni, una previsione che si è rivelata molto prudenziale, visto che la sua missione è stata estesa varie volte[1][2], fino a tutto il 2018.

Ricerca e risultati scientifici[modifica | modifica wikitesto]

  • XMM-Newton osservò anche la cometa Tempel 1 durante l'impatto prodotto dalla missione Deep Impact.
  • Ad inizio 2007, un gruppo di scienziati, analizzando dati provenienti da questo satellite, ha identificato un eccesso di calcio e di nickel negli ammassi stellari[3].
  • Dopo vent'anni di osservazioni è stata documentata la presenza di gas caldo e diffuso che permea il cosmo: confrontando le emissioni a raggi X di un lontano quasar rilevate dai telescopi XMM-Newton e Chandra della NASA è stata trovata la firma dell'ossigeno nel caldo gas intergalattico tra noi e il lontano quasar.[4]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) XMM-Newton, su sci.esa.int.
  2. ^ (EN) Working life extensions for ESA's science missions, ESA, 20 novembre 2014.
  3. ^ Un universo ricco di calcio, su lescienze.espresso.repubblica.it.
  4. ^ (EN) XMM-NEWTON FINDS MISSING INTERGALACTIC MATERIAL, su esa.int, 20 giugno 2018.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]