Az ESA XMM-Newton röntgenmegfigyelő központját használó csillagászok kicsi, fényes, forró helyet észleltek. a Geminga nevű neutroncsillag felületén, 500 fényév távolságban. A forró pont egy futballpálya mérete, és ugyanaz a mechanizmus okozza a Geminga röntgen farkát. Ez a felfedezés azonosítja a hiányzó kapcsolatot a Geminga röntgen és gamma-sugárzás között.
A neutroncsillagok az ismert legkisebb fajta csillagok. Ezek a hatalmas csillagok szuper sűrű maradványai, amelyek szupernóváknak nevezett kataklizmikus robbanásokban haltak meg. Áthatolták az űrben, mint ágyúgolyók, és dühös sebességgel forogtak, a mágneses mezők százmilliárdszor erősebbek, mint a Föld.
Geminga esetében ez az ágyúgolyó a Nap tömegének másfélszeresét tartalmazza, csak egy 20 kilométer átmérőjű gömbbe szorítva, másodpercenként négyszer forogva.
Geminga körül egy elektromosan töltött részecskékkel rohamos felhő vesz körül. Ezeket a részecskéket a mágneses és az elektromos mezők veszik körül. Az ESA XMM-Newton obszervatóriuma már felfedezte, hogy ezeknek a részecskéknek néhány része az űrbe kerül, és olyan farkokat képez, amelyek a neutroncsillag mögött áramlanak, miközben végigfut.
A tudósok nem tudták, hogy a Geminga farkát elektronok vagy az ellenkező elektromos töltésű iker részecskék képezik-e, úgynevezett pozitronok. Ennek ellenére azt várták, hogy ha például az elektronokat az űrbe rúgják, akkor a pozitronokat maga a neutroncsillag felé kell irányítani, mint egy „saját cél” esetén. Ahol ezek a részecskék megütik a csillag felületét, létre kell hozni egy forró pontot, egy olyan régiót, amely jóval melegebb, mint a környezet.
Egy nemzetközi csillagászok csapata, Patrizia Caraveo, az IASF-CNR, Olaszország vezetésével, jelentette egy ilyen forró pont észlelését Gemingán az ESA XMM-Newton obszervatóriumán keresztül.
Körülbelül kétmillió fokos hőmérsékleten ez a forró pont lényegesen melegebb, mint a környező felület félmillió fokja. Az új munka szerint a Geminga forró pontja mindössze 60 méter sugarú.
"Ez a forró pont egy futballpálya méretű - mondta Caraveo -, és ez a legkisebb tárgy, amelyet valaha is észleltünk a Naprendszerünkön." Ennek a méretnek a részletei jelenleg csak a Holdon és a Marson mérhetők, sőt akkor is, ha csak a körülük kerülő pályára kerülnek.
Az 1990-es évek végén gyanú merült fel egy forró folt jelenlétére, de csak most láthatjuk azt élőben, röntgen sugárzással, amint a Geminga forog, köszönhetően az ESA röntgen megfigyelőközpontjának, az XMM-Newton kiemelkedő érzékenységének.
A csoport az európai foton képalkotó kamerákkal (EPIC) felhasználta Geminga-val kapcsolatos vizsgálat elvégzésére, amely kb. 28 egymást követő óra volt, és rögzíti minden olyan röntgenfotó érkezési idejét és energiáját, amelyet a Geminga az XMM-Newton megragadása során kibocsátott.
Összességében ez 76 850 röntgenszámot tett ki? kétszer annyi, mint amennyi a Geminga összes korábbi megfigyelése alapján összegyűlt, a Római Birodalom ideje óta ”- mondta Caraveo.
A Geminga forgási sebességének és az egyes fotonok érkezési idejének ismerete azt jelentette, hogy a csillagászok meg tudták határozni, hogy mely fotonok jönnek a neutroncsillag minden régiójából, amikor a forog.
Amikor összehasonlították a csillag különböző régióiból származó fotonokat, rájöttek, hogy a? Az energiájuknak megfelelő röntgenfelvételek Geminga forgatásakor megváltoztak. Különösen egyértelműen láthattak egyértelmû színváltozást, amikor a forró pont megjelent, majd eltûntek a csillag mögött.
Ez a kutatás kiküszöböli a rést a neutroncsillagok röntgen- és gamma-sugárzásai között. Az XMM-Newton kimutatta, hogy mindkettő ugyanazon fizikai mechanizmuson keresztül származhat, nevezetesen a töltött részecskék gyorsulásával e degenerált csillagok magnetoszférájában.
"Az XMM-Newton Geminga megfigyelése különösen gyümölcsöző volt" - mondta Norbert Schartel, az ESA XMM-Newton projekt tudósa. "Tavaly a forrásfészek felfedezése adta eredményt, és most megtalálta forgó forró pontját."
Caraveo már alkalmazza ezt az új technikát más pulzáló neutroncsillagokra, amelyeket az XMM-Newton megfigyelt forró pontokat keresve. Ez a kutatás fontos új eszköz a neutroncsillagok fizikájának megértésében.
Eredeti forrás: ESA sajtóközlemény
