Астрономите, използващи рентгеновата обсерватория XMM-Нютон на ESA, са открили малка, светла? Гореща точка? на повърхността на неутронната звезда, наречена Geminga, на 500 светлинни години. Горещата точка е с размерите на футболно игрище и се причинява от същия механизъм, произвеждащ рентгеновите опашки на Geminga. Това откритие идентифицира липсващата връзка между рентгеновото и гама-излъчване от Geminga.
Нейтронните звезди са най-малкият вид звезди, известни. Те са супер плътните останки от масивни звезди, загинали при катаклизмични експлозии, наречени свръхнови. Те са хвърлени в космоса като пушки и са въртели с въртяща се скорост с магнитни полета стотици милиарди пъти по-силни от Земята?
В случая с Geminga, това оръдие съдържа една и половина пъти по-голяма от масата на Слънцето, притиснато в сфера само 20 километра напречно и се върти четири пъти всяка секунда.
Облака, оживена с електрически заредени частици, заобикаля Geminga. Тези частици се овладяват от магнитните и електрическите му полета. ESA? S XMM-Нютон обсерваторията вече беше открила, че някои от тези частици се изхвърлят в космоса, образувайки опашки, които текат зад неутронната звезда, докато се движи по нея.
Учените не знаеха дали опашките на Геминга са образувани от електрони или от техните близнаци, с противоположно електрическо заряд, наречено позитрони. Независимо от това, те очакваха, че ако например електроните бъдат изхвърлени в космоса, тогава позитроните трябва да бъдат насочени надолу към самата неутронна звезда, като в „собствена цел“. Където тези частици удрят повърхността на звездата, те би трябвало да създадат гореща точка, район, значително по-горещ от околността.
Международен екип от астрономи, ръководен от Patrizia Caraveo, IASF-CNR, Италия, съобщи за откриването на такава гореща точка в Geminga, използвайки обсерваторията на ESA? XMM-Newton.
С температура от около два милиона градуса, това горещо място е значително по-горещо от половината милиона градуса на заобикалящата го повърхност. Според тази нова работа горещата точка на Geminga е в радиус само 60 метра.
„Тази гореща точка е с размерите на футболно игрище“, каза Каравео, „и е най-малкият обект, открит някога извън нашата Слънчева система.“ Понастоящем подробности за този размер могат да се измерват само на Луната и Марс и дори тогава само от космически кораб в орбита около тях.
В края на 90-те години се подозира наличието на гореща точка, но едва сега можем да я видим „на живо“, излъчваща рентгенови лъчи, докато Geminga се върти, благодарение на превъзходната чувствителност на рентгеновата обсерватория на ESA, XMM-Newton.
Екипът използва Европейската фотонна камера за изображения (EPIC), за да проведе изследване на Geminga, продължило около 28 последователни часа и записва времето и енергията на пристигане на всеки рентгенов фотон, който Geminga излъчва в рамките на XMM-Newton?
„Общо това е 76 850 броя рентгенови снимки? два пъти повече, отколкото са били събрани от всички предишни наблюдения на Geminga, от времето на Римската империя ", каза Каравео.
Познаването на скоростта на въртене на Geminga и времето на пристигането на всеки фотон означаваше, че астрономите могат да идентифицират кои фотони идват от всеки регион на неутронната звезда, докато се върти.
Когато сравниха фотоните, идващи от различни региони на звездата, установиха, че цветът? на рентгеновите лъчи, което съответства на тяхната енергия, се променя при завъртане на Геминга. По-специално, те можеха ясно да видят различна промяна в цвета, когато горещото място се появи и след това изчезна зад звездата.
Това изследване затваря пропастта между рентгеновото и гама-излъчване от неутронни звезди. XMM-Newton показа, че и двамата могат да произхождат от един и същ физически механизъм, а именно ускорението на заредени частици в магнитосферата на тези изродени звезди.
„Наблюдението на Geminga на XMM-Newton беше особено ползотворно“, казва Норберт Шартел, учен от проекта на ESA за XMM-Newton. "Миналата година тя даде откриването на източниците на опашките и сега е намерила въртящата се гореща точка."
Каравео вече прилага тази нова техника върху други пулсиращи неутронни звезди, наблюдавани от XMM-Newton в търсене на горещи точки. Това изследване представлява важен нов инструмент за разбиране на физиката на неутронните звезди.
Оригинален източник: ESA News Release
