Πιστωτική εικόνα: ESA
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό παρατηρητήριο XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας ανακάλυψαν ένα αστέρι νετρονίων με δύο μυστηριώδεις ουρές ακτίνων Χ, που εκτείνονται σχεδόν στο ένα τρίτο του έτους φωτός. Σε αντίθεση με τα περισσότερα αστέρια νετρονίων, η Geminga είναι παράξενα ήσυχη στο ραδιοφάσμα, αλλά παλμώνει τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας γάμμα.
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το παρατηρητήριο ακτίνων Χ της ESA, XMM-Newton, ανακάλυψαν ένα ζευγάρι ουρών ακτίνων Χ, που εκτείνονται 3 εκατομμύρια εκατομμύρια χιλιόμετρα στον ουρανό. Προέρχονται από το μυστηριώδες αστέρι νετρονίων γνωστό ως Geminga. Η ανακάλυψη δίνει στους αστρονόμους νέα εικόνα για τις εξαιρετικές συνθήκες γύρω από το αστέρι νετρονίων.
Ένα αστέρι νετρονίων έχει μήκος μόλις 20-30 χιλιόμετρα και είναι το πυκνό κατάλοιπο ενός αστέρι. Τα Geminga είναι ένα από τα πιο κοντινά στη Γη, σε απόσταση περίπου 500 ετών φωτός. Τα περισσότερα αστέρια νετρονίων εκπέμπουν ραδιοεκπομπές, φαίνεται να παλμούν σαν φάρος, αλλά η Geminga είναι «ραδιο-ήσυχη». Εκπέμπει, ωστόσο, τεράστιες ποσότητες παλλόμενων ακτίνων γάμμα, καθιστώντας την μία από τις πιο φωτεινές πηγές ακτίνων γάμμα στον ουρανό. Το Geminga είναι το μόνο παράδειγμα μιας επιτυχώς αναγνωρισμένης πηγής ακτίνων γάμμα από την οποία οι αστρονόμοι έχουν αποκτήσει σημαντικές γνώσεις.
Είναι 350.000 ετών και οργώνει στο διάστημα στα 120 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η διαδρομή του δημιουργεί ένα κρουστικό κύμα που συμπιέζει το αέριο του διαστρικού μέσου και το φυσικά ενσωματωμένο μαγνητικό πεδίο του με συντελεστή τεσσάρων.
Οι Patrizia Caraveo, Instituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milano, Italy και οι συνεργάτες της (στο CESR, Γαλλία, ESO και MPE, Γερμανία) υπολόγισαν ότι οι ουρές παράγονται επειδή τα πολύ ενεργητικά ηλεκτρόνια παγιδεύονται σε αυτό το ενισχυμένο μαγνητικό πεδίο. Καθώς τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται μέσα στο μαγνητικό πεδίο, εκπέμπουν τις ακτίνες Χ που βλέπει ο XMM-Newton.
Τα ίδια τα ηλεκτρόνια δημιουργούνται κοντά στο αστέρι νετρονίων. Ρυθμός περιστροφικής αναπνοής Geminga; μία φορά κάθε τέταρτο του δευτερολέπτου; δημιουργεί ένα εξαιρετικό περιβάλλον στο οποίο τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια, τα αντιύλη τους, μπορούν να επιταχυνθούν σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες. Σε τέτοιες ενέργειες, γίνονται ισχυροί παραγωγοί ακτίνων γάμμα υψηλής ενέργειας. Οι αστρονόμοι είχαν υποθέσει ότι όλα τα ηλεκτρόνια θα μετατραπούν σε ακτίνες γάμμα. Ωστόσο, η ανακάλυψη των ουρών αποδεικνύει ότι ορισμένοι βρίσκουν διαδρομές διαφυγής από το maelstrom.
«Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι τέτοια ενεργητικά ηλεκτρόνια καταφέρνουν να ξεφύγουν για να δημιουργήσουν αυτές τις ουρές»; λέει ο Caraveo, «Τα ηλεκτρόνια της ουράς έχουν μια ενέργεια πολύ κοντά στη μέγιστη ενέργεια που μπορεί να επιτευχθεί στο περιβάλλον των Geminga.»
Οι ίδιες οι ουρές είναι οι φωτεινές άκρες του τρισδιάστατου κρουστικού κύματος που σμιλεύει ο Geminga. Τέτοιου είδους κύματα μοιάζουν λίγο με το ξύπνημα ενός πλοίου που διασχίζει τον ωκεανό. Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο υπολογιστή, η ομάδα υπολόγισε ότι η Geminga ταξιδεύει σχεδόν απευθείας στην οπτική μας όψη.
Οι μελέτες του Geminga δεν θα μπορούσαν να είναι πιο σημαντικές. Η πλειονότητα των γνωστών πηγών ακτίνων γάμμα στο Σύμπαν δεν έχει ακόμη ταυτιστεί με γνωστές τάξεις ουράνιων αντικειμένων. Μερικοί αστρονόμοι πιστεύουν ότι ένα σημαντικό μέρος αυτών μπορεί να είναι αστέρια νετρονίων που μοιάζουν με Geminga. Σίγουρα, η οικογένεια των αστεριών ραδιοσυχνοτήτων, που ανακαλύφθηκαν μέσω της εκπομπής ακτίνων Χ, συνεχώς αυξάνεται. Επί του παρόντος, είναι γνωστά περίπου δώδεκα αντικείμενα, αλλά μόνο η Geminga έχει ένα ζευγάρι ουρών!
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
