La missione scientifica sino-europea enhanced X-ray Timing and Polarimetry mission (eXTP) è progettata per studiare il comportamento della materia in condizioni estreme di densità, gravità e magnetismo.
Gli obiettivi principali sono lo studio dell’equazione di stato della materia nelle condizioni di densità supra-nucleari, la misura degli effetti di elettrodinamica quantistica nelle stelle di neutroni fortemente magnetizzate, e lo studio dei processi di accrescimento nel regime di campo gravitazionale forte. Le sorgenti cosmiche principali oggetto delle osservazioni includono stelle di neutroni isolate e in sistemi binari, sistemi ad elevato campo magnetico come le magnetar, e buchi neri di massa stellare e supermassivi.
La missione ospita un insieme senza precedenti di strumenti scientifici, che consentiranno per la prima volta in assoluto studi simultanei di spettroscopia, timing e polarimetria di sorgenti cosmiche nell’intervallo di energia tra 0.5 e 30 keV (e oltre). Gli elementi chiave del payload sono:
- Lo Spectroscopic Focusing Array (SFA): un insieme di 9 ottiche a raggi X, che operano nell’intervallo energetico 0.5–10 keV con un campo di vista di 12 arcmin ciascuna, e un’area efficace totale di ∼0.8 m2 e 0.5 m2 a 2 keV e 6 keV, rispettivamente. I telescopi sono dotati di sensori basati sul principio delle camere a deriva al silicio (Silicon Drift Detectors, SDD) con una risoluzione spettrale sotto i 180 eV.
- Il Large Area Detector (LAD): un insieme di 640 Silicon Drift Detectors, raggruppati in 40 moduli, che permettono di raggiungere un’area effettiva totale di ∼3.4 m2 tra 6 e 10 keV. L’intervallo di operatività è 2–30 keV e la risoluzione spettrale è di 260 eV a 6 keV. Il LAD è uno strumento collimato (non ad immagine) con un campo di vista limitato a <1° FWHM mediante l’uso di piastre a microcapillare.
- Il Polarimetry Focusing Array (PFA): un insieme di 4 telescopi X, con un’area totale di 900 cm2 a 2 keV, dotati di polarimetri fotoelettrici ad immagine. Il campo di vista di ciascun telescopio è 12 arcmin e l’intervallo di sensibilità è di 2–10 keV.
- Il Wide Field Monitor (WFM): un insieme di 3 unità a maschera codificata a grande campo di vista, dotate di rivelatori SDD sensibili alla posizione, in grado di coprire un’area totale di cielo pari a 3.7 steradianti operando nell’intervallo di energia tra 2 e 50 keV.
Il consorzio internazionale eXTP è una collaborazione tra istituti cinesi ed europei, e include diverse università ed enti di ricerca. Il lancio della missione è previsto per il 2027.
L’istituto INAF/OAS-Bologna è coinvolto in questa missione con ruoli chiave nella simulazione degli strumenti LAD e WFM (R. Campana), nei test di laboratorio dei rivelatori Silicon Drift Detector e della loro elettronica di lettura (R. Campana, F. Fuschino, E. Virgilli) e nelle simulazioni termiche (G. Morgante).
Per ulteriori informazioni: https://www.isdc.unige.ch/extp/