LA MISSIONE AGILE
La comunità scientifica italiana nel campo dell’astronomia gamma è ricca dell’esperienza maturata negli ultimi trent’anni, a partire dalla realizzazione di satelliti come il COS-B e Beppo Sax, dalle numerose partecipazioni a progetti nazionali e internazionali che hanno finora indagato l’Universo delle alte energie, ottenendo risultati di grande rilevanza, senza tuttavia fornire tutte le risposte che si attendevano, per esempio, sull’origine dei lampi gamma cosmici, le sorgenti sul disco galattico non identificate, i nuclei galattici attivi. Le competenze acquisite hanno portato ASI e la comunità scientifica non solo alla missione nazionale Agile, ma anche alle importanti collaborazioni di Swift, satellite americano dedicato ai gamma-ray burst e FERMI.
Tutte le sorgenti cosmiche individuate – buchi neri che attirando materia emettono raggi X e fotoni gamma, stelle di neutroni ruotanti rapidamente (pulsar) che irradiano fasci collimati di raggi gamma, veri e propri “fari cosmici”, buchi neri giganti in galassie attive che producono “getti” di materia e di radiazione altamente energetici, oggetti ancora misteriosi che producono le esplosioni più energetiche finora rilevate dall’uomo (i lampi gamma cosmici) – nonostante la loro diversità hanno in comune gli stessi processi fisici di emissione gamma; le proprietà di tale emissione (curve dell’andamento temporale dell’emissione, spettri di energia, proprietà di temporizzazione), sono informazioni preziose, spesso le uniche a disposizione, per svelare i meccanismi operanti in sorgenti cosmiche lontane e altrimenti inaccessibili.
AGILE ha la capacità di localizzare sorgenti gamma con risoluzione eccellente e di analizzare i dati in modo rapido, così da fornire i risultati per una diffusione veloce alla comunità scientifica.
AGILE ha prodotto già dei risultati sorprendenti su vari fronti, che hanno contribuito ad ampliare significativamente le nostre conoscenze dell’Universo nelle alte energie.
Innanzitutto ha acquisito la mappa completa del cielo osservato nella radiazione gamma. Inoltre ha esplorato la nostra Galassia, rivelando varie sorgenti galattiche soggette a cambiamenti molto rapidi (1-2 giorni di durata) e frequenti episodi di emissione X “spasmodica” provenienti da molte stelle di neutroni e buchi neri.
Il satellite ha poi registrato gigantesche esplosioni causate dalla stella di neutroni in rapida rotazione intorno al proprio asse al centro della Nebulosa del Granchio, una delle sorgenti più brillanti del cielo nello spettro X e gamma. La Nebulosa del Granchio (Crab) ha al centro una pulsar che trasferisce energia al gas della parte interna attraverso un forte vento fatto di onde elettromagnetiche e particelle.
I sensori si AGILE hanno infine segnalato la presenza di molti lampi di raggi gamma, prodotti da esplosioni lontane di stelle esotiche e moltissimi “flash” gamma terrestri, TGF, di durata inferiore a un millisecondo, provocati da lampi di foreste tropicali.
L’ottimo operato del satellite in questi anni gli è valso così il Premio Bruno Rossi 2012, il più prestigioso e ambito riconoscimento internazionale nel campo dell’astrofisica delle alte energie.
Lo strumento scientifico di AGILE (un cubo di 60 cm di lato con un peso di circa 85 Kg) è composto da due rivelatori capaci di produrre “immagini” con l’uso della tecnologia dei rivelatori al silicio. I raggi gamma (di energia compresa tra i 30 MeV e i 30 GeV) sono rivelati da un “tracciatore gamma” che prima converte i fotoni in coppie di particelle cariche (elettroni e positroni) e poi rivela le tracce di tali particelle, permettendo la ricostruzione della direzione del fotone gamma incidente.
“Super AGILE” è un rivelatore a immagini posto sopra il tracciatore gamma che opera nella banda di energia dei raggi X-duri (15-45 keV) e permette una localizzazione molto accurata delle sorgenti cosmiche. Completano lo strumento scientifico il “Mini-Calorimetro“, un sistema di Anticoincidenza e un sistema di gestione dei dati a bordo.
La particolarità di AGILE è proprio la combinazione di due rivelatori a immagini, operanti simultaneamente nelle bande di energia gamma e di raggi X-duri, fusi in un unico strumento dalle grandi capacità scientifiche.