Astronomom udało się uzyskać zdjęcia pulsara przemierzającego Wszechświat z prędkością 20 razy większą niż prędkość dźwięku. Za pulsarem znajdują się dwa bliźniacze ogony widzialne w promieniowaniu rentgenowskim i rozciągające się na ponad 3 miliardy kilometrów od tej niewielkiej, bardzo gęstej sfery o średnicy około 20 kilometrów.

Pierwszy wyraźny obraz fali uderzeniowej ciągnącej się za pulsarem rentgenowskim uzyskany został za pomocą wysłanego w Kosmos przez ESA obserwatorium XMM-Newton. Opublikowano go 5 września w czasopiśmie Science. Obserwowany obiekt, nazwany Geminga i znajdujący się w gwiazdozbiorze Bliźniąt (Gemini), jest najbliższym (odległym o około 500 lat świetlnych) pulsarem.

Otrzymane wyniki to nie tylko ładny obrazek. To także możliwość uzyskania informacji o zawartości i gęstości międzygwiezdnego “oceanu” przez który porusza się Geminga, a także niezależnych ocen własności pulsara: masy, promienia, natężenia jego pola magnetycznego i prędkości z jaką został on “popchnięty” w momencie swoich narodzin w wyniku wybuchu gwiazdy.

Udało nam się uzyskać tak spektakularny obraz, gdyż Geminga porusza się prawie prostopadle do kierunku naszej obserwacji” – powiedziała dr Patrizia Caraveo z Instituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF-CNR) w Mediolanie, główna autorka doniesienia opublikowanego w Science. “Ogony zdają się być krawędziami trójwymiarowe fali uderzeniowej, którą Geminga rzeźbi w Kosmosie niczym statek poruszający się po oceanie“.

Współautorami badań są: Giovanni Bignami, Andrea DeLuca, Sandro Mereghetti, Alberto Pellizzoni, Roberto Mignani, Anatoly Tur oraz Werner Becker.

Pulsar to rodzaj szybko obracającej się gwiazdy neutronowej emitujący w czasie każdego obrotu regularne pulsy promieniowania zamkniętego w lejku silnego pola magnetycznego. Przypomina tym nieco błyskającą latarnię morską. Gwiazda neutronowa to pozostałość po wybuchu gwiazdy o masie równej przynajmniej ośmiu masom Słońca.

Większość pulsarów emituje promieniowanie radiowe. Geminga jest jednak obiektem cichym radiowo. Odkrytą ją 30 lat temu jako tajemniczy obiekt widoczny jedynie w promieniowaniu gamma. Od tego czasu udało się ją jednak zaobserwować także w zakresie rentgenowskim i optycznym. Dzięki nie do końca zrozumiałym procesom, Geminga jest w promieniowaniu gamma drugim co do jasności obiektem na niebie. Emituje ona ten rodzaj energii dzięki przyspieszaniu elektronów i pozytonów do ogromnych prędkości (Geminga obraca się cztery razy na sekundę i działa jak potężne dynamo).

Dwa rentgenowskie ogony są najnowszym zaskakującym odkryciem. Poruszając się szybko przez przestrzeń kosmiczną, Geminga tworzy falę uderzeniową, jednocześnie ściskając międzygwiezdny gaz i zwiększając swoje pole magnetyczne czterokrotnie. Zespół kierowany przez Caraveo wykonał obliczenia pokazujące że elektrony muszą być rozpędzane wokół linii tego pola. Po uwolnieniu się od niego, cząstki emitują zaobserwowane promieniowanie X.

Geminga stała się międzygwiezdną sondą” – powiedziała Caraveo. Jasność i grubość ogonów promieniowania X pozwala na zmierzenie gęstości gazu znajdującego się pomiędzy gwiazdami w ciemnych rejonach, w których dotąd było to niemożliwe. Jasność i kąt pomiędzy ogonami pozwolił na potwierdzenie wcześniejszych (optycznych) pomiarów wartości prędkości, promienia i masy pulsara.

Obserwacje Gemingi w promieniowaniu X mogą dostarczyć klucza do zrozumienia natury źródeł gamma. Spośród 271 wysokoenergetycznych obiektów zaobserwowanych przez urządzenie EGRET na satelicie CGRO, 170 pozostało niezidentyfikowanych w innych zakresach promieniowania. Mogą być one obiektami podobnymi do Gemingu, ale położonymi zbyt daleko aby być dostrzeżonymi w promieniowaniu widzialnym i rentgenowskim.

Znamy zaledwie tuzin cichych radiowo pulsarów, a Geminga jest jedynym dla którego zaobserwowano ogony. Nazwę “Geminga” zaproponował w 1973 roku Bignami jako skrót od “Gemini gamma-ray source” (źródło gamma w Bliźniętach).

Autor

Michał Matraszek