Il 17 ottobre 2002 è stato lanciato il satellite dell’Agenzia Spaziale Europea INTEGRAL (INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory). La sua telemetria ha iniziato a fluire ininterrottamente verso l’INTEGRAL Science Data Center (ISDC) di Ginevra dove mi trovavo ormai da quasi tre anni.
L’arrivo dei dati veri, dopo tanto lavoro fatto sui dati simulati, è stato un momento surreale: il satellite era veramente nello Spazio a osservare l’Universo nei raggi X e gamma. E ci parlava.
Gli anni passati a testare il software di analisi dati di INTEGRAL si sono rivelati molto utili: in poco tempo mi sono trovata a collaborare con molte realtà scientifiche che, poco abituate all’approccio con una maschera codificata, erano ben felici di avermi a bordo. Sono stati anni di grande fermento per me, per non dire epici, durante i quali ho avuto il piacere e l’onore di lavorare con persone provenienti da svariate parti del mondo, viaggiando dagli Stati Uniti al Giappone, passando per l’Europa.
Ma non ero sola. Uno degli aspetti più emozionanti, istruttivi e umili di una missione scientifica di questa portata è la comunità: non puoi farcela da solo. Né come persona, né come Paese. (E non sono nemmeno sicura che ne valga la pena). In aggiunta al costante supporto dei miei referenti – Thierry Courvoisier a Ginevra e Sandro Mereghetti da Milano – ricordo il fittissimo confronto con Diego Götz (che, da Milano, cresceva insieme a me dal punto di vista scientifico) e Pascal Favre (idem, a Ginevra), oltre al fondamentale aiuto dello staff scientifico dell’ISDC più esperto di me, fra cui Jérôme Rodriguez, Ken Ebisawa e Volker Beckmann. Menzione d’onore anche alle nuove leve, arrivate molto dopo di me (facendomi sentire senior!), fra cui Simona Soldi. Per non parlare del poderoso gruppo software del centro che veniva in mio soccorso nella lettura dei metafisici messaggi di errore rifilati dai codici. E molte, moltissime, altre persone che non ho spazio di nominare qui.
Ovviamente non sempre è stato tutto rose e fiori: ci sono stati momenti di tensione e anche incombenze lavorative non proprio esaltanti, ma me li aspettavo. Quello che non mi aspettavo, invece, era di arrivare al lavoro un mese dopo il lancio, la mattina del 26 novembre 2002, per il mio turno di scienziata di servizio (scientist on duty), guardare i dati delle ore precedenti e scoprire che si era acceso un faro nel cielo.
Il mio primo pensiero è stato di aver sbagliato l’analisi: possibile che già nelle prime fasi della missione, prima ancora delle osservazioni nominali (con me di turno all’ISDC poi!) si accendesse una nuova sorgente nel cielo?
Ho rifatto più volte l’analisi, trovando lo stesso risultato. Non c’erano dubbi, era reale: un evento lungo una ventina di secondi ma tanto luminoso da oscurare tutto il resto, lasciando sul rivelatore IBIS un’ombra netta della maschera, come se non ci fossero altre sorgenti in cielo a contribuire con le proprie. Era un lampo gamma, in seguito chiamato GRB021125 (GRB per Gamma Ray Burst e la data della rivelazione). L’evento era stato identificato anche dal gruppo strumentale IBIS in maniera indipendente; era il primo GRB visto da INTEGRAL nel campo di vista di un suo strumento ed è stato il mio primo impatto con qualcosa di nuovo nel cielo, qualcosa che ero stata fra le prime persone al mondo a vedere(1)Di lì a poco, con l’arrivo delle osservazioni nominali, è diventato operativo l’INTEGRAL Burst Alert System (IBAS, gestito da Sandro Mereghetti e Diego Götz con la collaborazione tecnica di Jurek Borkowski), un sistema per la rivelazione in tempo reale dei GRB nel campo di visa di IBIS..
Nei miei anni a Ginevra ho avuto altre ‘prime volte’ esaltanti come questa e qualcuna più riflessiva. Un giorno, a una riunione del consorzio all’ISDC, ho sentito dire le parole Sono dieci anni che aspettavo questa osservazione. Ho fissato l’immagine imputata che veniva mostrata con orgoglio, ho guardato intorno a me e ho percepito che stava succedendo qualcosa di importante, ma non capivo cosa: ai miei occhi quell’immagine, che ora non sarei nemmeno in grado di identificare, era abbastanza standard, tutto sommato un’immagine come un’altra di INTEGRAL.
Di INTEGRAL!
Dopo ho capito: se la mia storia con questo satellite era iniziata verso la fine del 1999, quella delle persone coinvolte era molto più lunga, veniva anche da missioni precedenti, storiche, decennali, che avevano fatto da terreno fertile per INTEGRAL (che a sua volta era stato proposto a ESA nel lontano 1989 – questi sono i tempi della ricerca). Io ero lì da qualche anno e non potevo capire l’emozione di chi vedeva finalmente il cielo gamma con quegli occhi. Mi mancava la storia e tutto il bagaglio di emozioni che sa dare.
Dopo il lancio, pur continuando le attività di carattere operativo per l’ISDC, per il mio Dottorato ho iniziato ad appassionarmi ai sistemi binari X, una tipologia di sistemi binari con una forte emissione nei raggi X, formata da una stella (con le reazioni nucleari al suo centro, come il Sole) e un secondo oggetto più esotico: una stella di neutroni o un buco nero.
L’immagine sopra mostra, a sinistra, quello che tipicamente osserviamo con INTEGRAL nei raggi X/gamma nel caso di una sorgente puntiforme, in questo caso un sistema binario, mentre a destra quello che pensiamo essere una sua possibile rappresentazione.
Non si può negare che ci sia molta creatività nella scienza.
La combinazione distanza-dimensione di molti oggetti celesti, insieme alla sfida tecnologica di creare immagini nei raggi X/gamma, non permette di vedere nel dettaglio le sorgenti ed è qui che arriva il bello: si parte da osservazioni di più satelliti in diverse bande di energia e si estrae quanta più conoscenza possibile, con l’uso di vari ferri del mestiere, come: immagini (distribuzione dei fotoni nello spazio), spettri (in energia) e curve di luce e affini (nel tempo).
Si immagina poi uno scenario plausibile per quanto osservato e, infine, ci si rivolge a lei per amalgamare tutto: la Fisica.
E così, negli anni, con il contributo di tutta la comunità scientifica e con osservazioni coordinate fra Terra e Spazio, INTEGRAL ha permesso di esplorare un ampio ventaglio di fenomeni cosmici e meandri della Fisica. Per esempio, ha scoperto e identificato circa un migliaio di sorgenti, tra cui centinaia di nuclei galattici attivi e nuove classi di sistemi binari (fra cui i Supergiant Fast X-ray Transients, SFXT). Ha scoperto e studiato più di 150 GRB nel campo di vista di IBIS grazie all’INTEGRAL Burst Alert System (IBAS); ha tracciato l’emissione diffusa della Via Lattea, creando una mappa dettagliata dei processi di nucleosintesi e dell’emissione gamma a 511 keV dovuta all’annichilazione elettrone-positrone al centro della Galassia. E molto altro.
L’eredità di INTEGRAL non si limita però alle aree scientifiche per cui era stato ideato e costruito, tocca anche argomenti come le onde gravitazionali e i neutrini ultra energetici, pietre miliari dell’astrofisica multi-messaggera.
A un certo punto, INTEGRAL ha addirittura letteralmente iniziato a fare le capriole per continuare a osservare l’Universo.
Gli argomenti a cui accenno sopra sono la punta dell’iceberg delle migliaia di pubblicazioni, archivi o selezione di risultati ottenuti da scienziate e scienziati in tutto il mondo in più di venti anni di operazioni. Non solo. Secondo me, l’eredità di INTEGRAL, e in generale delle missioni scientifiche, ha radici molto più profonde della lista di pubblicazioni, delle singole scoperte o degli archivi a disposizione nel tempo: ha a che vedere con una consapevolezza e una crescita collettiva.
Anche se a volte, guardando il mondo, non si direbbe.
Per concludere questo viaggio, vorrei poter dare voce a tutta la comunità INTEGRAL ma, per ovvi motivi, non posso. Mi limito ad alcune delle persone i cui percorsi si sono a lungo intrecciati con il mio. Ho chiesto loro di condividere una breve riflessione personale su INTEGRAL. Ecco cosa mi hanno detto.
Alcune testimonianze
Sandro Mereghetti, Dirigente di Ricerca presso l’INAF-IASF di Milano:
Sebbene gli strumenti fossero stati progettati per fornire un grande miglioramento in sensibilità, risoluzione energetica, e risoluzione angolare, INTEGRAL non era nato con l’obiettivo primario di studiare i gamma-ray bursts. In quegli anni era diventato chiaro che per risolvere il mistero dei gamma-ray bursts era cruciale ottenere le loro posizioni con la massima accuratezza e nel minor tempo possibile. Lo strumento IBIS era in grado di farlo, ma purtroppo il computer di bordo non aveva la potenza di calcolo necessaria per questa analisi complicata. Così proponemmo di fare la ricerca e localizzazione dei gamma-ray burst con un software che esaminava immediatamente i dati appena ricevuti a terra (il già citato IBAS, N.d.A.). In questo modo, a fronte di un piccolo ritardo temporale, potemmo utilizzare degli algoritmi molto più efficienti e INTEGRAL fu il primo telescopio gamma a fornire, in pochi secondi, posizioni con la precisione di qualche minuto d’arco per gamma-ray bursts e altri transienti come le magnetar. Penso che questo sia stato il mio più importante contributo a INTEGRAL.
Thierry Courvoisier, Professore onorario Università di Ginevra:
Creare e sviluppare l’ISDC, INTEGRAL Science Data Centre, è stata una battaglia infinita, per ottenere supporto in Svizzera e all’estero. Avevamo bisogno di costruire un team da zero per sviluppare software e infrastrutture. È stata un’avventura umana, persone provenienti da diversi orizzonti giunte per lavorare insieme. Organizzare la vita in modo che tutti potessero sentirsi a proprio agio e dare il meglio di sé in un ambiente non originariamente pensato per la scienza, questo era l’obiettivo primario. Ci sono voluti dieci anni. Al momento del lancio eravamo pronti. Grazie a tutti.(2)Creating and developing the ISDC, INTEGRAL Science Data Centre, was an endless battle to obtain support in Switzerland and abroad. We needed to build a team from scratch to develop software and infrastructure. This was a human adventure, people came from all horizons and were to work together. Organising life so that all could be comfortable and give their best in an environment not originally meant for science was the name of the game. It took 10 years. We were ready at launch. Thanks to all.
Diego Götz, Dirigente di Ricerca al Département d’Astrophysique del CEA, Parigi:
INTEGRAL ha rappresentato per me una formidabile opportunità di crescita professionale: ho cominciato a lavorare su INTEGRAL durante la mia tesi di laurea all'(allora) Istituto di Fisica Cosmica di Milano (oggi INAF-IASF Milano N.d.A.). Ci ho lavorato a partire da un po’ più di un anno prima del lancio, proprio quando l’attesa per i primi dati cominciava a diventare palpabile, ma anche la tensione per avere tutto il software pronto per il lancio cominciava a farsi importante. Fortunatamente il lancio è stato un successo e abbiamo potuto raccogliere subito i primi frutti scientifici, già nel corso del mio dottorato. Anche i primi anni di post-doc sono stati dedicati a INTEGRAL e questa continuità mi ha permesso di acquisire delle buone competenze sia nel campo strumentale che in quello fisico.
Ma INTEGRAL per me è stata anche una grande avventura umana: il fatto che fosse un’ampia collaborazione internazionale mi ha permesso di incontrare ricercatori di nazioni e culture differenti, di entrare in contatto facilmente con persone di cui avevo sentito parlare solo nei libri o negli articoli, grazie al fatto che INTEGRAL fosse la missione principale nel suo campo in quel momento. Penso che questa apertura internazionale abbia poi favorito la mia carriera in seguito, grazie ai contatti che ho potuto coltivare durante i primi anni e che non penso avrei potuto ottenere in un progetto di meno ampia portata.
Jérôme Rodriguez, oggi Dirigente di Ricerca al Département d’Astrophysique del CEA, Saclay, Francia e vicedirettore della scuola di dottorato in astronomia e astrofisica Ile de France
Avevo appena terminato il dottorato quando INTEGRAL è stato lanciato nel 2002. Fino a marzo 2025, mi ha accompagnato per oltre 22 anni della mia carriera come un caro vecchio amico: sempre lì, qualunque cosa accadesse. Le osservazioni INTEGRAL mi hanno dato tutto: l’emozione di essere il primo a vedere qualcosa di nuovo, l’entusiasmo per il progresso scientifico sui miei oggetti celesti preferiti e una carriera. Analizzare i dati in tempo reale per sapere cosa stava facendo il cielo transiente era la mia routine, solida come una roccia, con cui iniziavo la giornata. Forse ancora più importante, INTEGRAL mi ha permesso di incontrare persone straordinarie, alcune delle quali sono care amiche da più di 20 anni.
Salute amico, riposa in pace con un senso di grande realizzazione.(3)I had just finished my PhD when INTEGRAL was launched in 2002. Until March 2025, it has accompanied me through more than 22 years of my career as a dear old friend: always there no matter what. INTEGRAL observations have given me everything: the thrill of being the first to see something new, the excitement of scientific progress on my favourite celestial objects, and a career. Analysing real-time data to know what the transient sky was doing was my rock-solid routine that I would start my day with. Perhaps more importantly, INTEGRAL allowed me to meet extraordinary people, some of whom have been dear friends for more than 20 years.
Salute buddy, may you now rest in peace with a sense of great accomplishment.
Volker Beckmann, lavora presso il Ministero dell’Istruzione Superiore e della Ricerca francese
INTEGRAL è stato un esperimento davvero complesso dal punto di vista dell’analisi dei dati. Sorprendentemente, questo ha offerto a noi giovani ricercatori e ricercatrici dell’epoca un’eccellente opportunità: chi non aveva familiarità con INTEGRAL, e usava il satellite per osservare le proprie sorgenti preferite, era spesso frustrato, perché non riusciva a dare un senso ai dati. Questo ha aperto la strada a noi, che abbiamo trascorso molto tempo per ottenere il massimo dalle osservazioni. E così siamo diventati rapidamente esperti in questo campo e, grazie alla nostra competenza, siamo stati esposti a molti argomenti diversi. Io ho lavorato sui dati INTEGRAL di buchi neri supermassicci, stelle binarie, lampi gamma, resti di supernova… Dove altro trovare un così ampio ventaglio di argomenti astrofisici su cui lavorare?(4)INTEGRAL was a really complex experiment from the point of view of data analysis. Surprisingly, this offered to us young researchers at the time an excellent opportunity: those colleagues not familiar with INTEGRAL and who used the telescope to observe their favourite objects in the sky were often frustrated, because they couldn’t make sense of the data. This opened the way for us, who spent a lot of time in order to get the most out of the observations. And thus we developed quickly into experts in this field, and because of our expertise we got exposed to a lot of different topics. I worked on INTEGRAL data from supermassive black holes, binary stars, gamma-ray bursts, super nova remnants… Where would one get otherwise such a wide field of astrophysics to work on?
Lara Sidoli, con cui ho collaborato a lungo dal mio rientro in Italia, nel 2005, quando ho sviluppato l’archivio INTEGRAL per il nostro Istituto: echi di ISDC a Milano. Oggi Lara è prima ricercatrice presso l’INAF-IASF di Milano:
Quando nel 2001 mi capitò per caso di vedere il satellite INTEGRAL custodito a ESA/ESTEC, in Olanda, per essere messo a punto prima del lancio, non avrei mai potuto immaginare l’influenza determinante che INTEGRAL avrebbe avuto negli anni a venire sulla mia vita personale e professionale. Dal punto di vista professionale, grazie alle sue osservazioni mi è stato possibile scoprire il primo periodo orbitale di una SFXT, in un tempo in cui si brancolava nel buio davanti a questa nuova classe di sistemi binari scoperti proprio grazie a INTEGRAL. È grazie a un contratto a tempo determinato finanziato su fondi INTEGRAL che mi è stato possibile tornare a lavorare in Italia dopo un periodo di lavoro all’estero. È grazie alla comunità di scienziate e scienziati che lavoravano sui dati di INTEGRAL che sono cresciuta professionalmente e personalmente, e alcuni di loro sono diventate amicizie importanti. Ed è con gratitudine e commozione che ho accolto la fine delle operazioni di INTEGRAL, per tutto quello che questa missione spaziale ha imprevedibilmente portato nella mia vita.
Rimando qui per un commento di Pietro Ubertini, principal investigator di IBIS e promotore, insieme ad Angela Bazzano, della stabilità economica di un nutrito gruppo di giovani precari/e, fra cui la sottoscritta dal 1999 fino al 2010, anno in cui sono diventata ricercatrice di ruolo.
Ci vorranno ancora anni perché si arrivi a esplorare ogni singolo dato di INTEGRAL, l’archivio è sterminato. Purtroppo, dal 4 marzo 2025, dopo più di 22 anni (8174 giorni) in orbita, INTEGRAL non ci parla più.
INTEGRAL è stata la mia missione di formazione. Ero lì quando ha aperto gli occhi sull’Universo, era lì quando li ho aperti io verso il mondo della scienza. Non avrò un’altra missione con così forte impatto nella mia vita e mi sento come quando si perde un amico. Oggi sono prima ricercatrice presso l’INAF-IASF di Milano e mi occupo di divulgazione scientifica; quello che sono lo devo in larga parte a INTEGRAL e a tutte le persone che ho incontrato lungo il suo percorso, quelle che ci sono ancora e quelle che non ci sono più.
E che ringrazio.
A inizio 2029, quando INTEGRAL rientrerà in atmosfera, guarderemo su – in uno sguardo collettivo – per cercare quella stella cadente che ha fatto così intimamente parte di noi.
Note
| ↑1 | Di lì a poco, con l’arrivo delle osservazioni nominali, è diventato operativo l’INTEGRAL Burst Alert System (IBAS, gestito da Sandro Mereghetti e Diego Götz con la collaborazione tecnica di Jurek Borkowski), un sistema per la rivelazione in tempo reale dei GRB nel campo di visa di IBIS. |
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| ↑2 | Creating and developing the ISDC, INTEGRAL Science Data Centre, was an endless battle to obtain support in Switzerland and abroad. We needed to build a team from scratch to develop software and infrastructure. This was a human adventure, people came from all horizons and were to work together. Organising life so that all could be comfortable and give their best in an environment not originally meant for science was the name of the game. It took 10 years. We were ready at launch. Thanks to all. |
| ↑3 | I had just finished my PhD when INTEGRAL was launched in 2002. Until March 2025, it has accompanied me through more than 22 years of my career as a dear old friend: always there no matter what. INTEGRAL observations have given me everything: the thrill of being the first to see something new, the excitement of scientific progress on my favourite celestial objects, and a career. Analysing real-time data to know what the transient sky was doing was my rock-solid routine that I would start my day with. Perhaps more importantly, INTEGRAL allowed me to meet extraordinary people, some of whom have been dear friends for more than 20 years. Salute buddy, may you now rest in peace with a sense of great accomplishment. |
| ↑4 | INTEGRAL was a really complex experiment from the point of view of data analysis. Surprisingly, this offered to us young researchers at the time an excellent opportunity: those colleagues not familiar with INTEGRAL and who used the telescope to observe their favourite objects in the sky were often frustrated, because they couldn’t make sense of the data. This opened the way for us, who spent a lot of time in order to get the most out of the observations. And thus we developed quickly into experts in this field, and because of our expertise we got exposed to a lot of different topics. I worked on INTEGRAL data from supermassive black holes, binary stars, gamma-ray bursts, super nova remnants… Where would one get otherwise such a wide field of astrophysics to work on? |
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