Złożony obraz Gemingi. Źródło zdjęcia: XMM-Newton Kliknij, aby powiększyć
Zespół kierowany przez dr Patrizię Caraveo z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) w Mediolanie odkrył ten szlak komet, korzystając z danych z Archiwum Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Odkrycie to nastąpiło po odkryciu zespołu w 2003 r. Przy użyciu podwójnych ogonów rentgenowskich XMM-Newton firmy ESA rozciągających się na miliardy chilometrów.
Razem te obserwacje zapewniają unikalny wgląd w zawartość i gęstość międzygwiezdnego „oceanu”, przez który przebija Geminga, a także fizykę samej Gemingi. Geminga jest nie tylko blisko, tylko około 500 lat świetlnych od Ziemi, przecina naszą linię wzroku, oferując spektakularny widok pulsara w ruchu.
„Geminga to jedyny znany pulsar, który pokazuje zarówno mały ślad przypominający kometę, jak i większą strukturę ogona” - powiedział dr Andrea De Luca z INAF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, główny autor artykułu na temat tego odkrycia w Astronomia i astrofizyka. „Ten rzut z podróży Gemingi przez przestrzeń międzygwiezdną dostarcza bezprecedensowych informacji na temat fizyki pulsarów”.
Pulsar jest rodzajem szybko wirującej gwiazdy neutronowej, która przy każdym obrocie emituje stałe impulsy promieniowania, kierowanej wzdłuż linii silnego pola magnetycznego, podobnie jak promień latarni morskiej przesuwający się w przestrzeni. Gwiazda neutronowa to rdzeń szczątków eksplodującej gwiazdy, która jest co najmniej osiem razy masywniejsza od Słońca.
Te gęste gwiazdy o średnicy zaledwie około 20 kilometrów wciąż zawierają w przybliżeniu masę Słońca. Gwiazdy neutronowe zawierają najgęstszy znany materiał. Podobnie jak wiele gwiazd neutronowych, Geminga dostała „kopniaka” od eksplozji, która ją spowodowała i leci w przestrzeni kosmicznej jak kula armatnia.
De Luca powiedział, że złożona fenomenologia ogonów i szlaku Gemingi musi pochodzić z wysokoenergetycznych elektronów uciekających z magnetosfery pulsarowej po ścieżkach wyraźnie napędzanych ruchem pulsara w ośrodku międzygwiezdnym.
Większość pulsarów emituje fale radiowe. Jednak Geminga jest „cicha radiowo” i została odkryta 30 lat temu jako unikalne źródło „tylko promieniowania gamma” (dopiero później Geminga została zauważona w pasmach promieniowania rentgenowskiego i optycznego). Geminga generuje promienie gamma, przyspieszając elektrony i pozytony, rodzaj antymaterii, do dużych prędkości, ponieważ obraca się jak dynamo cztery razy na sekundę.
„Astronomowie wiedzieli, że tylko ułamek tych przyspieszonych cząstek wytwarza promieniowanie gamma, i zastanawiali się, co dzieje się z pozostałymi”, powiedział Caraveo, współautor artykułu Astronomy & Astrophysics. „Dzięki połączonym możliwościom Chandra i XMM-Newton wiemy już, że takie cząstki mogą się wydostać. Gdy osiągną front uderzeniowy, powstały w wyniku naddźwiękowego ruchu gwiazdy, cząstki tracą swoją energię promieniując promieniami rentgenowskimi. ”
Tymczasem jednakowa liczba cząstek (z innym ładunkiem elektrycznym) powinna poruszać się w przeciwnym kierunku, celując z powrotem w gwiazdę. Rzeczywiście, kiedy uderzą w skorupę gwiazdy, tworzą maleńkie punkty aktywne, które zostały wykryte dzięki ich różnej emisji promieniowania rentgenowskiego.
Następna generacja wysokoenergetycznych instrumentów gamma - mianowicie planowana misja AGILE Włoskiej Agencji Kosmicznej i misja GLAST NASA - zbada związek między promieniowaniem rentgenowskim a zachowaniem pulsarów w celu dostarczenia wskazówek na temat natury nieznanej gamma - źródła danych, według prof. Giovanniego Bignami, współautora i dyrektora Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) w Tuluzie we Francji. Z 271 obiektów o wyższej energii promieniowania gamma wykrytych przez teleskop NASA o nazwie EGRET, 170 pozostało niezidentyfikowanych w innych zakresach fal. Te niezidentyfikowane obiekty mogą być „pulsarami gamma”, takimi jak Geminga, których światło optyczne i rentgenowskie może być widoczne tylko ze względu na bliskość Ziemi.
Znanych jest tylko kilkanaście innych cichych radiowo izolowanych gwiazd neutronowych, a Geminga jest jedyną z ogonami i śladami oraz obfitą emisją promieniowania gamma. W 1973 r. Bignami nazwał Gemingę „źródłem promieniowania gamma Gemini”. W lokalnym dialekcie mediolańskim nazwa brzmi „ghe minga”, co oznacza „nie ma go”. Rzeczywiście, Geminga była niezidentyfikowana na innych długościach fal do 1993 roku, dwadzieścia lat po jej odkryciu.
Zespół odkrywców obejmuje również dr. Fabio Mattana i Alberto Pellizzoni z INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica.
Oryginalne źródło: INAF News Release
