Imagen compuesta de Geminga. Crédito de imagen: XMM-Newton Haga clic para agrandar
Un equipo dirigido por la Dra. Patrizia Caraveo del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF) en Milán descubrió este rastro cometario con datos del Archivo del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA. El descubrimiento sigue al descubrimiento del equipo en 2003 utilizando las colas de rayos X gemelas XMM-Newton de Geminga de la ESA que se extienden por miles de millones de quilómetros.
Juntas, estas observaciones proporcionan una visión única de los contenidos y la densidad del "océano" interestelar que está atravesando Geminga, así como la física de Geminga. Geminga no solo está cerca, a solo 500 años luz de la Tierra, sino que está cortando nuestra línea de visión, ofreciendo una vista espectacular de un púlsar en movimiento.
"Geminga es el único púlsar aislado que conocemos que muestra tanto un pequeño rastro parecido a un cometa como una estructura de cola más grande", dijo el Dr. Andrea De Luca del Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica del INAF, autor principal de un artículo sobre este descubrimiento en Astronomía y Astrofísica. "Este descarte del viaje de Geminga a través del espacio interestelar proporciona información sin precedentes sobre la física de los púlsares".
Un púlsar es un tipo de estrella de neutrones que gira rápidamente y emite pulsos constantes de radiación con cada rotación, canalizados a lo largo de fuertes líneas de campo magnético, muy parecido a un haz de faro que se extiende por el espacio. Una estrella de neutrones son los restos centrales de una estrella explotada una vez al menos ocho veces más masiva que el sol.
Estas densas estrellas, de solo unos 20 kilómetros de diámetro, aún contienen aproximadamente la masa del sol. Las estrellas de neutrones contienen el material más denso conocido. Como muchas estrellas de neutrones, Geminga recibió una "patada" de la explosión que la creó y ha estado volando por el espacio como una bala de cañón desde entonces.
De Luca dijo que la compleja fenomenología de las colas de Geminga y un rastro deben ser de electrones de alta energía que escapan de la magnetosfera del púlsar siguiendo caminos claramente conducidos por el movimiento del púlsar en el medio interestelar.
La mayoría de los púlsares emiten ondas de radio. Sin embargo, Geminga es "radio silenciosa" y fue descubierta hace 30 años como una fuente única de "rayos gamma" (solo más tarde se vio a Geminga en las bandas de ondas de rayos X y luz óptica). Geminga genera rayos gamma acelerando electrones y positrones, un tipo de antimateria, a altas velocidades a medida que gira como una dinamo cuatro veces por segundo.
"Los astrónomos han sabido que solo una fracción de estas partículas aceleradas producen rayos gamma, y se han preguntado qué pasará con las restantes", dijo Caraveo, coautor del artículo de Astronomía y Astrofísica. “Gracias a las capacidades combinadas de Chandra y XMM-Newton, ahora sabemos que tales partículas pueden escapar. Una vez que alcanzan el frente de choque, creado por el movimiento supersónico de la estrella, las partículas pierden su energía irradiando rayos X ".
Mientras tanto, un número igual de partículas (con una carga eléctrica diferente) debe moverse en la dirección opuesta, apuntando hacia la estrella. De hecho, cuando golpean la corteza de la estrella crean pequeños puntos calientes, que se han detectado a través de su emisión variable de rayos X.
La próxima generación de instrumentos de rayos gamma de alta energía, es decir, la misión AGILE planificada de la Agencia Espacial Italiana y la misión GLAST de la NASA, explorará la conexión entre el comportamiento de los rayos X y los rayos gamma de los púlsares para proporcionar pistas sobre la naturaleza de los rayos gamma desconocidos. -ray fuentes, según el profesor Giovanni Bignami, coautor y director del Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) en Toulouse, Francia. De los 271 objetos de rayos gamma de mayor energía detectados por un telescopio de la NASA llamado EGRET, 170 permanecieron sin identificar en otras bandas de ondas. Estos objetos no identificados podrían ser "púlsares de rayos gamma" como Geminga, cuya luz óptica y de rayos X podría ser visible solo por su cercanía a la Tierra.
Solo se conocen alrededor de una docena de otras estrellas de neutrones aisladas radio silenciosas, y Geminga es la única con colas y rastros y abundante emisión de rayos gamma. Bignami nombró a Geminga como "fuente de rayos gamma Gemini" en 1973. En su dialecto local de Milán, el nombre es un juego de palabras con "ghe minga", que significa "no está allí". De hecho, Geminga no se identificó en otras longitudes de onda hasta 1993, veinte años después de su descubrimiento.
El equipo de descubrimiento también incluye a los Dres. Fabio Mattana y Alberto Pellizzoni del INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica.
Fuente original: Comunicado de prensa de INAF
