Źródło zdjęcia: ESA
Astronomowie korzystający z obserwatorium kosmicznego XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej odkryli gwiazdę neutronową o dwóch tajemniczych ogonach promieni rentgenowskich, rozciągającą się prawie na jedną trzecią roku świetlnego. W przeciwieństwie do większości gwiazd neutronowych, Geminga jest dziwnie cicha w spektrum radiowym, ale pulsuje ogromne ilości promieniowania gamma.
Astronomowie korzystający z obserwatorium rentgenowskiego ESA, XMM-Newton, odkryli parę ogonów rentgenowskich, rozciągających się na niebie 3 miliony milionów kilometrów. Pochodzą z tajemniczej gwiazdy neutronowej znanej jako Geminga. Odkrycie daje astronomom nowy wgląd w niezwykłe warunki wokół gwiazdy neutronowej.
Gwiazda neutronowa ma tylko 20-30 kilometrów średnicy i jest gęstą pozostałością eksplodującej gwiazdy. Geminga jest jedną z najbliższych Ziemi, w odległości około 500 lat świetlnych. Większość gwiazd neutronowych emituje fale radiowe, które wydają się pulsować jak latarnia morska, ale Geminga jest „cicha radiowo”. Emituje jednak ogromne ilości pulsujących promieni gamma, co czyni go jednym z najjaśniejszych źródeł promieniowania gamma na niebie. Geminga jest jedynym przykładem skutecznie zidentyfikowanego źródła promieniowania gamma, z którego astronomowie zdobyli znaczną wiedzę.
Ma 350 000 lat i pędzi w przestrzeni z prędkością 120 kilometrów na sekundę. Jego trasa tworzy falę uderzeniową, która ściska gaz ośrodka międzygwiazdowego i jego naturalnie osadzone pole magnetyczne czterokrotnie.
Patrizia Caraveo, Instituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Mediolan, Włochy i jej koledzy (z CESR, Francja, ESO i MPE, Niemcy) obliczyli, że ogony powstają, ponieważ wysokoenergetyczne elektrony zostają uwięzione w tym wzmocnionym polu magnetycznym. Gdy elektrony poruszają się spiralnie w polu magnetycznym, emitują promienie X widoczne przez XMM-Newton.
Same elektrony powstają blisko gwiazdy neutronowej. Prędkość oddechu Gemingi? raz na kwadrans? tworzy niezwykłe środowisko, w którym elektrony i pozytony, ich odpowiedniki antymaterii, mogą być przyspieszane do niezwykle wysokich energii. Przy takich energiach stają się potężnymi, wysokoenergetycznymi producentami promieniowania gamma. Astronomowie założyli, że wszystkie elektrony zostaną przekształcone w promienie gamma. Jednak odkrycie ogonów dowodzi, że niektórzy znajdują drogi ucieczki od wiru.
„To zdumiewające, że tak energicznym elektronom udało się uciec, aby stworzyć te ogony”. mówi Caraveo:? Elektrony ogona mają energię bardzo zbliżoną do maksymalnej energii możliwej do osiągnięcia w środowisku Gemingi.
Same ogony są jasnymi krawędziami trójwymiarowej fali uderzeniowej wyrzeźbionej przez Gemingę. Takie fale uderzeniowe są trochę jak ślad statku płynącego przez ocean. Korzystając z modelu komputerowego, zespół oszacował, że Geminga podróżuje prawie bezpośrednio przez naszą linię wzroku.
Studia nad Gemingą nie mogły być ważniejsze. Większość znanych źródeł promieniowania gamma we Wszechświecie nie została jeszcze zidentyfikowana ze znanymi klasami obiektów niebieskich. Niektórzy astronomowie uważają, że znaczna ich część może być podobnymi do Gemingi cichymi radiowo gwiazdami neutronowymi. Z pewnością rodzina cichych radiowo gwiazd neutronowych, odkryta dzięki ich emisji rentgenowskiej, stale się powiększa. Obecnie znanych jest kilkanaście obiektów, ale tylko Geminga ma parę ogonów!
Oryginalne źródło: ESA News Release
