Sammensatt bilde av Geminga. Bildekreditt: XMM-Newton Trykk for større bilde
Et team ledet av Dr. Patrizia Caraveo fra det italienske nasjonale instituttet for astrofysikk (INAF) i Milano oppdaget denne kyststien med data fra NASAs Chandra X-ray Observatory Archive. Funnet følger teamets oppdagelse i 2003 ved bruk av ESAs XMM-Newton av Gemingas doble røntgenhaler som strekker seg for milliarder av kilometer.
Til sammen gir disse observasjonene unik innsikt i innholdet og tettheten til det interstellare “havet” Geminga pløyer gjennom, så vel som fysikken til Geminga selv. Ikke bare er Geminga nær, bare 500 lysår fra Jorden, den skjærer over hele vår siktlinje, og tilbyr en spektakulær utsikt over en pulsar i bevegelse.
"Geminga er den eneste isolerte pulsaren vi kjenner til å vise både en liten kometlignende sti og en større halestruktur," sa Dr. Andrea De Luca fra INAFs Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, hovedforfatter på en artikkel om denne oppdagelsen i Astronomi og astrofysikk. "Denne jettisonen fra Gemingas reise gjennom det interstellare rommet gir enestående informasjon om pulsarenes fysikk."
En pulsar er en type raskt spinnende nøytronstjerne som avgir jevn strålingspuls med hver rotasjon, traktert langs sterke magnetfeltlinjer, omtrent som en fyrstråle som sveiper over rommet. En nøytronstjerne er kjernen restene av en eksplodert stjerne en gang minst åtte ganger så massiv som solen.
Disse tette stjernene, bare rundt 20 kilometer over, inneholder fortsatt omtrent solens masse. Neutronstjerner inneholder det tetteste materialet som er kjent. Som mange nøytronstjerner fikk Geminga et "spark" fra eksplosjonen som skapte den og har flydd gjennom verdensrommet som en kanonkule siden den gang.
De Luca sa at Gemingas komplekse fenomenologi av haler og en sti må være fra høyenergi-elektroner som slipper unna pulsarmagnetosfæren etter stier som tydelig er drevet av pulsarens bevegelse i det interstellare mediet.
De fleste pulsarer sender radiobølger. Likevel er Geminga “radio stille” og ble oppdaget for 30 år siden som en unik “gamma-ray” -kilde (først senere ble Geminga sett i røntgen og optiske lysbølgebånd). Geminga genererer gammastråler ved å akselerere elektroner og positroner, en type antimaterie, til høye hastigheter når den snurrer som en dynamo fire ganger per sekund.
"Astronomer har visst at bare en brøkdel av disse akselererte partiklene produserer gammastråler, og de har lurt på hva som skjer med de gjenværende," sa Caraveo, en medforfatter på artikkelen Astronomy & Astrophysics. “Takket være de kombinerte egenskapene til Chandra og XMM-Newton, vet vi nå at slike partikler kan slippe ut. Når de når sjokkfronten, skapt av supersonisk bevegelse fra stjernen, mister partiklene energien som utstråler røntgenstråler. ”
I mellomtiden skal et like antall partikler (med en annen elektrisk ladning) bevege seg i motsatt retning, og sikte tilbake mot stjernen. Når de treffer stjerneskorpen, lager de faktisk bittesmå hotspots, som har blitt oppdaget gjennom deres varierende røntgenutslipp.
Den neste generasjonen høyenergi-gammastråleinstrumenter - nemlig det planlagte italienske romfartsorganets AGILE-oppdrag og NASAs GLAST-oppdrag - vil utforske forbindelsen mellom røntgenstråler og gammastråleoppførsel til pulsarer for å gi ledetråder til ukjent gammas natur -kilder ifølge prof. Giovanni Bignami, medforfatter og direktør for Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) i Toulouse, Frankrike. Av de 271 høyere-energi gammastråleobjektene som ble oppdaget av et NASA-teleskop kalt EGRET, forble 170 uidentifiserte i andre bølgebånd. Disse uidentifiserte objektene kan være "gamma-ray pulsars" som Geminga, hvis optiske lys og røntgenstråle lys bare kan være synlig på grunn av dens nærhet til Jorden.
Bare et titalls andre radiostille isolerte nøytronstjerner er kjent, og Geminga er den eneste med haler og stier og rikelig gammastråleutslipp. Bignami kåret Geminga til “Gemini-strålekilde” i 1973. På sin lokale Milan-dialekt er navnet et ordspill på “ghe minga,” som betyr “det er ikke der.” Geminga var faktisk uidentifisert i andre bølgelengder frem til 1993, tjue år etter oppdagelsen.
Oppdagelsesteamet inkluderer også dr. Fabio Mattana og Alberto Pellizzoni fra INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica.
Originalkilde: INAF News Release
