Imagem composta de Geminga. Crédito da imagem: XMM-Newton Clique para ampliar
Uma equipe liderada pela Dra. Patrizia Caraveo, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), em Milão, descobriu essa trilha cometária com dados do Arquivo do Observatório de Raios-X Chandra da NASA. A descoberta segue a descoberta da equipe em 2003, usando as caudas gêmeas de raios X da ESA, XMM-Newton of Geminga, que se estendem por bilhões de chilômetros.
Juntas, essas observações fornecem uma visão única do conteúdo e da densidade do “oceano” interestelar que Geminga está atravessando, bem como da física da própria Geminga. Geminga não está perto, apenas a cerca de 500 anos-luz da Terra, está atravessando nossa linha de visão, oferecendo uma vista espetacular de um pulsar em movimento.
"Geminga é o único pulsar isolado que conhecemos mostrando uma pequena trilha semelhante a um cometa e uma estrutura de cauda maior", disse Andrea De Luca, do Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica do INAF, principal autora de um artigo sobre esta descoberta. Astronomia e Astrofísica. "Este desprezo da jornada de Geminga pelo espaço interestelar fornece informações sem precedentes sobre a física dos pulsares."
Um pulsar é um tipo de estrela de nêutrons em rotação rápida que emite pulsos constantes de radiação a cada rotação, canalizados ao longo de fortes linhas de campo magnético, como um feixe de farol varrendo o espaço. Uma estrela de nêutrons é o núcleo que permanece de uma estrela explodida uma vez pelo menos oito vezes maior que o sol.
Essas estrelas densas, com apenas 20 quilômetros de diâmetro, ainda contêm aproximadamente a massa do sol. Estrelas de nêutrons contêm o material mais denso conhecido. Como muitas estrelas de nêutrons, Geminga recebeu um "chute" da explosão que a criou e está voando pelo espaço como uma bala de canhão desde então.
De Luca disse que a complexa fenomenologia das caudas e uma trilha de Geminga devem ser de elétrons de alta energia que escapam da magnetosfera pulsar, seguindo caminhos claramente conduzidos pelo movimento do pulsar bf no meio interestelar.
A maioria dos pulsares emite ondas de rádio. No entanto, Geminga é “silencioso por rádio” e foi descoberto há 30 anos como uma fonte exclusiva de “somente raios gama” (somente depois Geminga foi vista nas bandas de ondas de raios-X e luz óptica). Geminga gera raios gama acelerando elétrons e pósitrons, um tipo de antimatéria, a altas velocidades, à medida que gira como um dínamo quatro vezes por segundo.
"Os astrônomos sabem que apenas uma fração dessas partículas aceleradas produzem raios gama e se perguntam o que acontece com as demais", disse Caraveo, co-autor do artigo de Astronomia e Astrofísica. “Graças às capacidades combinadas de Chandra e XMM-Newton, agora sabemos que essas partículas podem escapar. Quando atingem a frente de choque, criada pelo movimento supersônico da estrela, as partículas perdem sua energia irradiando raios-X. ”
Enquanto isso, um número igual de partículas (com uma carga elétrica diferente) deve se mover na direção oposta, mirando de volta na estrela. De fato, quando atingem a crosta da estrela, criam pequenos pontos quentes, que foram detectados através de suas diferentes emissões de raios-X.
A próxima geração de instrumentos de raios gama de alta energia - a missão AGILE da Agência Espacial Italiana planejada e a missão GLAST da NASA - explorará a conexão entre o comportamento de raios X e raios gama dos pulsares para fornecer pistas sobre a natureza da gama desconhecida. Giovanni Bignami, co-autor e diretor do Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) em Toulouse, França. Dos 271 objetos de raios gama de energia mais alta detectados por um telescópio da NASA chamado EGRET, 170 permaneceram não identificados em outras bandas de ondas. Esses objetos não identificados podem ser "pulsares de raios gama" como Geminga, cuja luz óptica e de raios-X pode ser visível apenas devido à sua proximidade com a Terra.
Apenas cerca de uma dúzia de outras estrelas isoladas de nêutrons isoladas de rádio-silêncio é Geminga, a única com caudas e trilhas e copiosa emissão de raios gama. Bignami nomeou Geminga como "fonte de raios gama Gemini" em 1973. Em seu dialeto local de Milão, o nome é um trocadilho com "ghe minga", que significa "não existe". De fato, Geminga não foi identificada em outros comprimentos de onda até 1993, vinte anos após sua descoberta.
A equipe de descoberta também inclui drs. Fabio Mattana e Alberto Pellizzoni, do INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica.
Fonte original: Comunicado de imprensa do INAF
