Sammansatt bild av Geminga. Bildkredit: XMM-Newton Klicka för förstoring
Ett team som leddes av Dr. Patrizia Caraveo från det italienska nationella institutet för astrofysik (INAF) i Milano upptäckte detta kometära spår med data från NASA: s Chandra röntgenobservatorarkiv. Upptäckten följer teamets upptäckt 2003 med hjälp av ESAs XMM-Newton av Gemingas dubbla röntgensvansar som sträcker sig för miljarder kilometer.
Tillsammans ger dessa observationer unik inblick i innehållet och densiteten i det interstellära ”havet” Geminga plöjer igenom, liksom fysiken hos Geminga själv. Geminga är inte bara nära, bara cirka 500 ljusår från jorden, den skär över vår siktlinje och erbjuder en spektakulär utsikt över en pulsar i rörelse.
"Geminga är den enda isolerade pulsaren vi känner för att visa både en liten kometliknande spår och en större svansstruktur," sade Dr. Andrea De Luca från INAF: s Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, huvudförfattare på en artikel om denna upptäckt i Astronomi och astrofysik. "Denna jettison från Gemingas resa genom interstellarutrymmet ger en aldrig tidigare skådad information om pulsars fysik."
En pulsar är en typ av snabbt snurrande neutronstjärna som avger ständiga strålningspulser med varje rotation, trattade längs starka magnetfältlinjer, ungefär som en fyrstråle som sveper över rymden. En neutronstjärna är kärnresterna av en exploderad stjärna en gång minst åtta gånger så massiv som solen.
Dessa täta stjärnor, bara cirka 20 kilometer över, innehåller fortfarande ungefär solens massa. Neutronstjärnor innehåller det täta materialet som är känt. Som många neutronstjärnor fick Geminga en "kick" från explosionen som skapade den och har flygt genom rymden som en kanonboll sedan dess.
De Luca sade att Gemingas komplexa fenomenologi av svansar och ett spår måste vara från högenergi-elektroner som undkom pulsarmagnetosfären efter banor som tydligt drivs av pulsars bf-rörelse i det interstellära mediet.
De flesta pulsars avger radiovågor. Ändå Geminga är "radio tyst" och upptäcktes för 30 år sedan som en unik "gammastråling" -källa (först senare såg Geminga i röntgenstrålarna och optiska ljusvågband). Geminga genererar gammastrålar genom att accelerera elektroner och positroner, en typ av antimateria, till höga hastigheter när det snurrar som en dynamo fyra gånger per sekund.
"Astronomer har visat att bara en bråkdel av dessa accelererade partiklar producerar gammastrålar, och de har undrat vad som händer med de återstående," säger Caraveo, en medförfattare till artikeln Astronomy & Astrophysics. ”Tack vare Chandra och XMM-Newtons kombinerade kapacitet vet vi nu att sådana partiklar kan undkomma. När de når chockfronten, skapad av stjärnans supersoniska rörelse, förlorar partiklarna sin energi som utstrålar röntgenstrålar. ”
Under tiden bör ett lika antal partiklar (med en annan elektrisk laddning) röra sig i motsatt riktning, med sikten tillbaka mot stjärnan. Faktum är att när de träffar stjärnskorpan skapar de små hotspots som har upptäckts genom deras varierande röntgenutsläpp.
Nästa generation av högenergi-gammastråleinstrument - nämligen det planerade italienska rymdverkets AGILE-uppdrag och NASA: s GLAST-uppdrag - kommer att utforska sambandet mellan röntgen- och gammastrålningsuppförande hos pulsars för att ge ledtrådar till okänd gammas natur -källor enligt prof. Giovanni Bignami, medförfattare och chef för Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) i Toulouse, Frankrike. Av de 271 gammastråleobjekt med högre energi som upptäcktes av ett NASA-teleskop som heter EGRET, förblev 170 oidentifierade i andra vågband. Dessa oidentifierade föremål kan vara "gammastrålpulser" som Geminga, vars optiska och röntgenstrålning endast kan vara synlig på grund av dess närhet till jorden.
Endast cirka ett dussin andra radiostilla isolerade neutronstjärnor är kända, och Geminga är den enda med svansar och spår och riklig gammastråleutsläpp. Bignami utnämnde Geminga till "Gemini-gammastrålekälla" 1973. På sin lokala dialekt i Milano är namnet ett ordspel på "ghe minga", vilket betyder "det är inte där." Geminga var faktiskt oidentifierad i andra våglängder fram till 1993, tjugo år efter upptäckten.
Upptäckteamet inkluderar också Drs. Fabio Mattana och Alberto Pellizzoni från INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica.
Ursprungskälla: INAF News Release
