Astronómovia používajúci rôntgenové observatórium ESA XMM-Newton zistili malé jasné svetlo? na povrchu neutrónovej hviezdy zvanej Geminga, vzdialenej 500 svetelných rokov. Horúce miesto je veľkosť futbalového ihriska a je spôsobené rovnakým mechanizmom, ktorý vytvára röntgenové chvosty Gemingy. Tento objav identifikuje chýbajúce spojenie medzi röntgenovou a gama žiarením z Gemingy.
Neutrónové hviezdy sú najmenšie známe hviezdy. Sú to superhusté zvyšky mohutných hviezd, ktoré zahynuli pri kataklyzmatických explóziách zvaných supernovy. Boli vyhodení do vesmíru ako delové gule a roztočili sa zúrivým tempom, s magnetickými poľami stovky miliárd krát silnejšími ako Zem.
V prípade Gemingy obsahuje táto delová guľa jeden a pol násobok hmotnosti Slnka, stlačená do gule s priemerom iba 20 kilometrov a štyrikrát sa točí každú sekundu.
Geminga obklopuje oblak s elektricky nabitými časticami. Tieto častice sú pastierované svojimi magnetickými a elektrickými poľami. Hvezdáreň ESA XMM-Newton už zistila, že niektoré z týchto častíc sú vypustené do vesmíru a vytvárajú chvosty, ktoré prúdia za neutrónovú hviezdu, keď sa vlieva ďalej.
Vedci nevedeli, či Gemingove chvosty tvoria elektróny alebo ich dvojčatá s opačným elektrickým nábojom, nazývané pozitróny. Napriek tomu očakávali, že ak sa napríklad elektróny dostanú do vesmíru, potom by pozitróny mali byť vedené dolu k samotnej neutrónovej hviezde, podobne ako pri „vlastnom cieli“. Ak tieto častice dopadnú na povrch hviezdy, mali by vytvoriť horúce miesto, oblasť značne horúcu ako okolie.
Medzinárodný tím astronómov pod vedením Patrizie Carnetelovej, IASF-CNR, Taliansko, teraz informoval o odhalení takého horúceho bodu na Geminge pomocou observatória XMM-Newton agentúry ESA.
Pri teplote asi dva milióny stupňov je toto horúce miesto značne teplejšie ako polovica milióna stupňov okolitého povrchu. Podľa tejto novej práce je horúce miesto Gemingy iba v okruhu 60 metrov.
„Toto horúce miesto je veľkosť futbalového ihriska,“ povedal Caroot, „a je najmenším objektom, ktorý sa kedy našiel mimo našej slnečnej sústavy.“ Podrobnosti o tejto veľkosti je v súčasnosti možné merať iba na Mesiaci a Marse, a to aj vtedy, len z kozmickej lode na obežnej dráhe okolo nich.
Prítomnosť horúceho miesta bola podozrivá na konci 90. rokov, ale až teraz ho môžeme vidieť naživo? Vyžarujúce röntgenové lúče, keď sa Geminga otáča, vďaka vynikajúcej citlivosti rôntgenového observatória ESA XMM-Newton.
Tím použil európske fotónové zobrazovacie kamery (EPIC) na uskutočnenie štúdie Geminga, ktorá trvala asi 28 po sebe nasledujúcich hodín a zaznamenávala čas príchodu a energiu každého röntgenového fotónu, ktorý Geminga emitoval v rámci uchopenia XMM-Newtonov.
„Celkom to predstavovalo 76 850 röntgenových snímok? dvakrát toľko, koľko nazhromaždili všetky predchádzajúce pozorovania Gemingy, od čias Rímskej ríše, “uviedol Carnete.
Poznanie rýchlosti rotácie Geminga a času každého príchodu fotónu znamenalo, že astronómovia mohli identifikovať, ktoré fotóny prichádzajú z každej oblasti neutrónovej hviezdy, keď sa otáča.
Keď porovnávali fotóny pochádzajúce z rôznych oblastí hviezdy, zistili, že? Farba? röntgenových lúčov, ktoré zodpovedajú ich energii, sa zmenili s rotáciou Gemingy. Najmä mohli jasne vidieť zreteľnú zmenu farby, keď sa objavila horúca škvrna a potom zmizla za hviezdou.
Tento výskum uzatvára medzeru medzi röntgenovým a gama žiarením z neutrónových hviezd. XMM-Newton preukázal, že obidve môžu vznikať rovnakým fyzikálnym mechanizmom, konkrétne zrýchlením nabitých častíc v magnetosfére týchto degenerovaných hviezd.
„Pozorovanie spoločnosti Geminga od XMM-Newton bolo mimoriadne plodné,“ povedal Norbert Schartel, vedecký pracovník projektu ESA pre XMM-Newton. "Minulý rok priniesol objav zdrojových chvostov a teraz našiel svoje rotujúce horúce miesto."
CarLOP už používa túto novú techniku na iné pulzujúce neutrónové hviezdy pozorované spoločnosťou XMM-Newton, ktoré hľadajú horúce miesta. Tento výskum predstavuje nový dôležitý nástroj na pochopenie fyziky neutrónových hviezd.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
