Космический телескоп гамма-луча НАСА Ферми обнаружил слабый, но раскидистые свечение высокоэнергетических свет вокруг соседнего пульсар. Если видны человеческому глазу, этот гамма-луч «гало» появятся примерно в 40 раз больше в небе, чем полная Луна. Эта структура может обеспечить решение давней загадки о количестве антивещества в нашем районе.
«Наш анализ показывает, что этот же пульсар может быть ответственным за десятилетие-долго ломать голову о том, почему один тип космических частиц необычайно обильным, сближающихся с землей», — сказал Маттиа Ди Мауро, астрофизик в Католическом университете Америки в Вашингтоне и НАСА Центр космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эти позитроны, антиматерия версия электроны, идет где-то за пределами Солнечной системы».
Документ с подробным изложением результатов опубликована в журнале «физическое обозрение» D на декабря. 17.
Нейтронная звезда-это дробленые ядра остались позади, когда звезда, гораздо более массивных, чем Солнце закончится топливо, рухнет под собственной тяжестью и взрывается как сверхновая. Мы видим некоторые нейтронные звезды, как пульсары, быстро вращающиеся объекты, испускающие лучи света, которые подобно маяку, регулярно подметать по всей нашей линии визирования.
Geminga (произносится Ге-мин-га), обнаружен в 1972 году на малых спутников НАСА Астрономия 2, является одним из самых ярких пульсаров и гамма-лучи. Он расположен примерно в 800 световых лет от нас в созвездии Близнецов. Название Geminga-это как играть по фразе «Близнецы источников гамма-излучения» и выражение «это не есть» — ссылаясь на невозможность астрономов, чтобы найти объект на другой энергии-на диалекте Милан, Италия.
Geminga был окончательно определен в марте 1991 года, когда мерцание рентгеновские лучи подхватили миссии Германии РОСАТ выявил источник вращающегося пульсара 4.2 раза в секунду.
Пульсар, естественно, окружает себя облаком электронов и позитронов. Это происходит потому, что сильное магнитное поле нейтронной звезды тянет частиц от пульсара поверхности и разгоняет их почти до скорости света.
Электроны и позитроны являются одними из быстрый частицы, известные как космические лучи, которые происходят за пределами Солнечной системы. Поскольку частицы космических лучей несут электрический заряд, их пути становятся омлет, когда они сталкиваются с магнитными полями на их пути к Земле. Это означает, что астрономы не могут непосредственно отслеживать их источники.
За последние десять лет, измерения космических лучей, Ферми, НАСА Альфа-магнитный спектрометр (АМС-02) на борту Международной космической станции и других космических экспериментов, сближающихся с Землей, видели больше позитронов при больших энергиях, чем ученые ожидали. Близлежащие пульсары как Geminga были главными подозреваемыми.
Затем, в 2017 году ученые с высотных гамма-излучения Черенкова воды обсерватории (HAWC) недалеко от Пуэбла, Мексика, подтвердил ранее наземными средствами обнаружения небольшого гамма-гало вокруг Geminga. Они наблюдали этой структуры с энергиями от 5 до 40 триллионов электрон-вольт — свет в триллионы раз больше энергии, чем наши глаза могут видеть.
Ученые считают, что это излучение возникает, когда разогнанные электроны и позитроны сталкиваются с рядом звезд. Столкновение усиливает свет до гораздо более высоких энергиях. Исходя из размера гало, команда HAWC пришел к выводу, что Geminga позитронов при таких энергиях только редко достигают Земли. Если это правда, то это будет означать, что наблюдаемый избыток позитронов должны иметь более экзотическое объяснение.
Но интерес к происхождению пульсар продолжение, и Geminga был фронт и центр. Ди Мауро вел анализ десятилетие гамма-Geminga данные, полученные Большой Телескоп зона Ферми (лат), который отмечает меньшей энергией света, чем HAWC.
«Изучение гало, мы должны вычесть из всех остальных источников гамма-лучей, в том числе и диффузного света столкновений космических лучей с межзвездным газом облака», — сказал соавтор Сильвия Manconi, докторской исследователь в Университете Аахена в Германии. «Мы проанализировали данные, используя 10 различных моделей межзвездного излучения».
То, что осталось, когда эти источники были удалены было огромное, продолговатое свечение, охватывающих около 20 градусов в небе, на энергию 10 миллиардов электрон-вольт (ГэВ). Это размер аналогичен знаменитой Большой Медведицы звезда шаблон … и нимб еще больше на низких энергий.
«Низко-энергетических частиц путешествовать гораздо дальше от пульсара до их запуска в Старлайт, передать часть своей энергии, и увеличить свет до гамма-лучей. Именно поэтому гамма-излучение покрывает большую площадь при меньших энергиях», — пояснил соавтор Фиоренца Донато итальянского Национального института ядерной физики и университета Турина. «Кроме того, Geminga нимба вытянутые частично из-за движения пульсара через пространство.»
Команда определила, что данные Ферми широта согласуются с более ранними наблюдениями HAWC. Только Geminga может нести ответственность за столько, сколько 20% от высокоэнергетических позитронов видел на АМС-02 эксперимента. Экстраполируя это на совокупные выбросы от всех пульсаров в нашей галактике, ученые говорят, что это ясно, что пульсары остаются лучшим объяснением для позитрона лишний.
«Наша работа демонстрирует важность изучения отдельных источников, чтобы предсказать, как они вносят свой вклад в космические лучи,» Ди Мауро сказал. «Это один из аспектов захватывающей новой области под названием multimessenger астрономии, где мы будем изучать Вселенную, используя множественные сигналы, как и космические лучи, в дополнение к свету».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!