Il respiro solare nei raggi X: pubblicato su Science uno studio italo-tedesco

ROMA\ aise\ - Un team internazionale, nato da una collaborazione tra l’Istituto Max Planck per la Fisica Extraterrestre in Germania e l'Istituto Nazionale di Astrofisica, grazie a un finanziamento dell’European Research Council, ha isolato per la prima volta l'emissione di raggi X prodotta nel Sistema solare da un fenomeno noto come scambio di carica del vento solare. Ciò è stato reso possibile dalla posizione privilegiata del telescopio spaziale eROSITA, che ha prodotto la mappa più nitida finora del cielo nei raggi X “morbidi”.
Lo studio pubblicato su Science mostra che questo segnale, influenzato dal ciclo solare, non è più un semplice disturbo per l'astronomia extragalattica, bensì un potente strumento per studiare l'eliosfera e il vento solare.
Un team internazionale, nato da una collaborazione tra l’Istituto Max Planck per la Fisica Extraterrestre di Garching, in Germania, e l’Istituto Nazionale di Astrofisica, grazie a un finanziamento dell’European Research Council, è riuscito per la prima volta a caratterizzare con precisione l’emissione dei raggi X generata all’interno del Sistema solare rispetto a emissioni simili provenienti dallo spazio profondo. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, è stato realizzato grazie ai dati del telescopio spaziale SRG/eROSITA (costruito dall’Istituto Max Planck per la Fisica Extraterrestre - MPE) e al progetto “Hot Milk”, finanziato tramite il Consolidator Grant dell’European Research Council il cui responsabile scientifico è Gabriele Ponti, ricercatore dell’INAF di Milano.
Il bagliore a raggi X si genera quando gli ioni pesanti contenuti nel vento solare - come carbonio e ossigeno - catturano elettroni da atomi neutri presenti nella parte più esterna dell'atmosfera terrestre (detta geocorona) e in tutto il Sistema solare (eliosfera). Finora, questa emissione - nota come “scambio di carica del vento solare” - era considerata un semplice rumore di fondo che interferiva con le misurazioni di temperatura e densità degli ammassi di galassie e del plasma galattico, dati fondamentali per lo sviluppo dei modelli cosmologici. Sfruttando la posizione privilegiata di eROSITA, che si trova a 1,5 milioni di km dalla Terra, nel cosiddetto punto lagrangiano L2, è stato possibile mappare il cielo con grande precisione quattro volte tra il 2019 e il 2021. Questo ha permesso di ottenere la mappa più nitida mai realizzata del cielo nei raggi X “morbidi”.
“Eravamo interessati a studiare l'emissione nei raggi X della Via Lattea, in particolare il mezzo circumgalattico che dovrebbe estendersi in una grande sfera di plasma attorno alla nostra Galassia”, spiega Gabriele Ponti, tra i primi autori del lavoro. “Analizzando i dati di eROSITA, abbiamo notato variazioni significative e inaspettate in questa radiazione diffusa. Abbiamo capito che non potevano provenire da strutture galattiche distanti, che sono costanti, ma dovevano essere legate a un fenomeno molto più vicino a noi: lo scambio di carica del vento solare”.
“Siamo poi riusciti a isolare questa componente di radiazione locale”, commenta Konrad Dennerl, ricercatore del Max Planck e primo autore del lavoro. “In questo modo, non solo abbiamo ricostruito un’immagine non alterata delle emissioni provenienti dallo spazio profondo, ma anche ottenuto preziose informazioni sul vento solare emesso in tutte le direzioni, oltre alle sue variazioni nell’arco di due anni".
I dati rivelano che questa emissione segue il ciclo solare: debole durante il minimo di attività e intensa durante l'aumento dell'attività. “Con questo lavoro, quello che prima era un ostacolo diventa un potente strumento diagnostico per l’eliofisica, permettendo di studiare i componenti del vento solare e la sua interazione con il mezzo interstellare”, conclude Ponti. “Comprendere come le dinamiche dell’eliosfera modifichino l’aspetto del cielo in banda X è fondamentale per interpretare correttamente la fase calda della Via Lattea”. (aise)