La NASA ha recentemente lanciato un satellite delle dimensioni di una scatola di scarpe, chiamato BurstCube, con l’obiettivo di studiare alcune delle esplosioni più potenti dell’universo. Questo piccolo ma potente strumento è stato inviato alla Stazione Spaziale Internazionale come parte della 30ª missione di rifornimento commerciale di SpaceX. Il lancio è avvenuto alle 22:55 ora italiana del 21 marzo, dalla piattaforma di lancio 40 della stazione spaziale di Cape Canaveral in Florida. Dopo il suo arrivo alla stazione, BurstCube sarà estratto e successivamente rilasciato in orbita, dove avrà il compito di rilevare, localizzare e studiare i brevi lampi di luce ad alta energia noti come “short gamma-ray bursts”.
I short gamma-ray bursts sono solitamente il risultato delle collisioni tra stelle di neutroni, i resti superdensi di stelle massicce che sono esplose in supernove. Queste stelle di neutroni possono anche emettere onde gravitazionali, oscillazioni nel tessuto dello spazio-tempo, mentre spiraleggiano l’una verso l’altra. Gli astronomi sono interessati allo studio dei gamma-ray bursts sia attraverso la luce che le onde gravitazionali, poiché ciascuno può insegnare loro aspetti diversi dell’evento. Questo approccio fa parte di un nuovo modo di comprendere il cosmo chiamato astronomia multimessaggero.
Le collisioni che generano i short gamma-ray bursts producono anche elementi pesanti come l’oro e l’iodio, un ingrediente essenziale per la vita così come la conosciamo. Attualmente, l’unica osservazione congiunta di onde gravitazionali e luce dallo stesso evento, denominata GW170817, è avvenuta nel 2017. È stato un momento fondamentale nell’astronomia multimessaggero e la comunità scientifica spera e si prepara per ulteriori scoperte simultanee da allora.
“I rilevatori di BurstCube sono angolati per consentirci di rilevare e localizzare eventi su un’ampia area del cielo”, ha affermato Israel Martinez, scienziato ricercatore e membro del team di BurstCube presso l’Università del Maryland, College Park e Goddard. “Le nostre attuali missioni di raggi gamma possono vedere solo circa il 70% del cielo in qualsiasi momento perché la Terra blocca la loro vista. Aumentare la nostra copertura con satelliti come BurstCube migliora le probabilità che cattureremo più esplosioni coincidenti con rilevamenti di onde gravitazionali.”
L’strumento principale di BurstCube rileva raggi gamma con energie comprese tra 50.000 e 1 milione di elettronvolt. Quando un raggio gamma entra in uno dei quattro rilevatori di BurstCube, incontra uno strato di ioduro di cesio chiamato scintillatore, che lo converte in luce visibile. La luce entra quindi in un altro strato, un array di 116 moltiplicatori di fotoni al silicio, che la converte in un impulso di elettroni, che è ciò che BurstCube misura. Per ogni raggio gamma, il team vede un impulso nella lettura dello strumento che fornisce il tempo di arrivo preciso e l’energia. I rilevatori angolati informano il team sulla direzione generale dell’evento.
BurstCube appartiene a una classe di veicoli spaziali chiamati CubeSats. Questi piccoli satelliti sono disponibili in una gamma di dimensioni standard basate su un cubo che misura 10 centimetri di lato. I CubeSats offrono un accesso economico allo spazio per facilitare la scienza rivoluzionaria, testare nuove tecnologie e aiutare a educare la prossima generazione di scienziati e ingegneri nello sviluppo, nella costruzione e nel test delle missioni.
“Siamo stati in grado di ordinare molte delle parti di BurstCube, come i pannelli solari e altri componenti standard, che stanno diventando standardizzati per i CubeSats”, ha detto Julie Cox, ingegnere meccanico di BurstCube presso Goddard. “Ciò ci ha permesso di concentrarci sugli aspetti innovativi della missione, come i componenti realizzati in casa e lo strumento, che dimostrerà come funziona una nuova generazione di rilevatori di raggi gamma miniaturizzati nello spazio.”
