Crédito da imagem: Raio-X: NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries; Óptico: Consórcio NSF/AURA/Gemini
Esta imagem do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e de telescópios ópticos terrestres mostra um feixe extremamente longo, ou filamento, de matéria e antimatéria que se estende de um pulsar relativamente pequeno , conforme relatado em nosso último comunicado de imprensa . Com sua tremenda escala, esse feixe pode ajudar a explicar o número surpreendentemente grande de pósitrons , as contrapartes de antimatéria dos elétrons , que os cientistas detectaram em toda a Via Láctea.
O painel à esquerda mostra cerca de um terço do comprimento do feixe do pulsar conhecido como PSR J2030+4415 (J2030 abreviado), localizado a cerca de 1.600 anos-luz da Terra. J2030 é um objeto denso do tamanho de uma cidade que se formou a partir do colapso de uma estrela massiva e atualmente gira cerca de três vezes por segundo. Raios-X do Chandra (azul) mostram onde as partículas que fluem do pulsar ao longo das linhas do campo magnético estão se movendo a cerca de um terço da velocidade da luz .
Uma visão de perto do pulsar no painel direito mostra os raios-X criados por partículas voando ao redor do próprio pulsar. À medida que o pulsar se move pelo espaço a cerca de um milhão de milhas por hora, algumas dessas partículas escapam e criam o filamento longo. Em ambos os painéis, a luz ópticadados do telescópio Gemini em Mauna Kea, no Havaí, foram usados e aparecem em vermelho, marrom e preto. O comprimento total do filamento é mostrado em uma imagem separada .
A grande maioria do Universo consiste em matéria comum em vez de antimatéria . Os cientistas, no entanto, continuam a encontrar evidências de um número relativamente grande de pósitrons em detectores na Terra, o que leva à pergunta: quais são as possíveis fontes dessa antimatéria? Os pesquisadores do novo estudo Chandra de J2030 pensam que pulsares como esse podem ser uma resposta. A combinação de dois extremos – rotação rápida e campos magnéticos altos de pulsares – levam à aceleração de partículas e radiação de alta energia que cria pares de elétrons e pósitrons. (O processo usual de conversão de massa em energia, notoriamente determinado pela equação E = mc 2 de Einstein, é invertido e a energia é convertida em massa.)
Os pulsares geram ventos de partículas carregadas que geralmente estão confinadas em seus poderosos campos magnéticos . O pulsar está viajando pelo espaço interestelar a cerca de meio milhão de milhas por hora, com o vento atrás dele. Um choque de gás na proa se move na frente do pulsar, semelhante ao acúmulo de água na frente de um barco em movimento. No entanto, cerca de 20 a 30 anos atrás, o movimento do choque do arco parece ter parado e o pulsar o alcançou.
A colisão que se seguiu provavelmente desencadeou um vazamento de partículas, onde o campo magnético do vento pulsar se ligou ao campo magnético interestelar. Como resultado, os elétrons e pósitrons de alta energia podem ter esguichado através de um "bico" formado pela conexão com a Galáxia.
Anteriormente, os astrônomos observaram grandes halos em torno de pulsares próximos na luz de raios gama que implicam que pósitrons energéticos geralmente têm dificuldade em vazar para a Galáxia. Isso minou a ideia de que os pulsares explicam o excesso de pósitrons que os cientistas detectam. No entanto, filamentos de pulsares que foram descobertos recentemente, como J2030, mostram que as partículas realmente podem escapar para o espaço interestelar e, eventualmente, chegar à Terra.
Um artigo descrevendo esses resultados, de autoria de Martjin de Vries e Roger Romani, da Universidade de Stanford, será publicado no The Astrophysical Journal e está disponível online . O Marshall Space Flight Center da NASA gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Smithsonian Astrophysical Observatory controla as operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.
Fonte: NASA
Nenhum comentário:
Postar um comentário