Este modelo del halo de rayos gamma de Geminga muestra cómo cambia la emisión a diferentes energías , como resultado de dos efectos , el primero es el movimiento rápido del pulsar a traves del espacio durante la década que el telescopio de gran área de Fermi lo ha observado , en segundo lugar , las partículas de baja energía viajan mucho mas lejos del pulsar antes de interactuar con la luz de las estrellas y elevarlas a energías de rayos gamma , es por eso que la emisión de rayos gamma cubre un área mas grande a energías mas bajas . Crédito : Mattia Di Mauro // Centro de Vuelo Espacial Goddard .
Geminga es el nombre de un pulsar ubicado en la Constelación de Géminis , a unos 815 años luz de la Tierra , aunque su identificación oficial es PSR J0633+17 , es una estrella de neutrones , fue descubierta en el año 1972 , como una fuente intensa de rayos gamma , y tiene la particularidad , de que es el único pulsar que no emite ondas de radio .
Eso nos dice que el pulsar es invisible en ondas de radio , y se piensa que se deba los rayos de ondas de radio no barre la zona donde está la Tierra , y se sospecha que Geminga - que es un resto de supernova y que sucedió hace unos 300.000 años - tenga que ver del área de baja densidad en el medio interestelar que hay o existe en las cercanías de nuestro sistema solar , al que llamamos la Burbuja Local .
Pero la relación de Geminga tiene que ver con la antimateria , y el telescopio de rayos gama Fermi ha descubierto una tenue pero extenso resplandor de luz de alta energía , pero precisamente alrededor del pulsar y si es visible para los ojos del homo sapiens lo veríamos unas 40 veces mas grande que la Luna llena , pero para los astrónomos está la esperanza de que pueda dar la solución o la respuesta a un misterio de larga data , como es la cantidad de antimateria en nuestro vecindario interestelar .
El astrofisico del Goddard Space de la NASA , Mattia Di Mauro , describió con respecto a este tema cósmico , " nuestro análisis sugiere que este mismo pulsar podría ser responsable de un acertijo de una década sobre por qué un tipo de partícula cósmica es inusualmente abundante cerca de la Tierra , estos son positrones , la versión antimateria de los electrones , que proviene de algún lugar mas alla del sistema solar " .
Recordemos que una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de lo que queda cuando una estrella que era mucho masa masiva que nuestro Sol se queda sin combustible , y entonces colapsa bajo su peso , y que después explota en supernova , y entonces vemos algunas estrellas de neutrones como pulsares , y emiten haces de luz que barre toda nuestra linea de visión .
Unas de las mas famosa se llama Geminga , descubierto en el año 1972 , por el SAS de la NASA , y viene a ser unos de los pulsares mas brillantes en rayos gamma , y se ubica a una distancia de 815 años luz de la Tierra , como es obvio , su magnitud es de 25 , y se lo ubica en Ascensión Recta 06h 33m 54s y Declinación +17° 46´ 12´´ , su masa es de 1,4 soles , esa señal de Geminga se repite cada 0,237 segundos , o sea que en cada segundo este pulsar completa una 4,22 vueltas .
Y finalmente en el año 1991 la mision ROSAT observó que los rayos x que parpadeaban desde Geminga , y que giraba 4,22 vueltas por segundos , y un pulsar en forma natural se rodea de electrones y positrones , y se debe al intenso campo magnético de una estrella de neutrones , que extrae las partículas de la superficie del pulsar y las acelera casi a la velocidad de la luz , y entre las partículas mas rápidas conocidas como rayos cósmicos , se encuentran los electrones y los positrones .
Las partículas que viajan cerca de la velocidad de la luz pueden interactuar con la luz de las estrellas , y aumentarlas a energías de rayos gamma , y precisamente esta animación muestra el proceso , que se llama dispersión inversa de Compton , cuando la luz que va desde microondas a longitudes de onda ultravioleta colisiona con una partícula que se mueve rápidamente , la interacción la convierte en rayos gamma , que es la forma de luz mas energética . Crédito : Centro de Vuelo Espacial Goddard .
Ahora bien , debido a que las partículas de rayos cósmicos llevan una carga eléctrica , sus caminos se revuelven cuando encuentran campos magnéticos en sus viajes a la Tierra , y por eso los astrónomos no pueden rastrearlos directamente a sus fuentes , con los años , se han hechos mediciones de rayos cósmicos por el telescopio Fermi , y se han vistos mas positrones a altas energías de lo que se esperaba por parte de los astrónomos , y precisamente , Geminga era uno de los mas sospechosos .
El Observatorio de rayos gamma Cherenkov de agua a gran altitud - HAWC - cerca de Puebla - México - han podido confirmar detecciones anteriores en tierra de un pequeño halo de rayos gamma alrededor de Geminga , y observaron que esta estructura a energías de 5 a 40 billones de voltios de electrones : luz con billones de veces mas energía de la que nuestros ojos pueden ver , y los astrónomos tienen la teoría de que esta emisión surge cuando los electrones acelerados y los positrones chocan con la luz estelar cercana .
Y la colisión aumenta la luz a energías mucho mas altas , y basándose en el tamaño del halo , los astrónomos concluyeron que los positrones Geminga en estas energías rara vez llegan a la Tierra , y si esto es cierto , significaria que el exceso de positrones observados debe de tener una explicación mucho mas rara , pero el interés en un origen del pulsar ha continuado , y Geminga estaba al frente , así que Mattia Di Mauro dirigió un análisis de una década de datos de rayos gamma de Geminga adquiridos por el Telescopio de área grande - LAT - de Fermi , que observa la luz de menor energía de HAWC .
En ambas imagenes se observa la posición actual del pulsar llamado Geminga en la Constelación de Géminis , en la segunda imagen se ubica marcado por un circulo .
Pero para Mattia Di Mauro y su equipo no fue trabajo fácil , tuvieron que restar todas las demás fuentes de rayos gamma , incluida la luz difusa producida por colisiones de rayos cósmicos con nubes de gas interestelar , para este análisis se ha explorado datos utilizando 10 modelos diferentes de emisión interestelar , y se ha podido observar cuando se eliminaron estas fuentes de datos , es que se observó un resplandor oblongo que abarcaba unos 20 grados en el cielo , a una energía de 10.000 millones de electrovoltios , GeV .
Y las partículas de baja energía viajan mucho mas lejos del pulsar antes de que se encuentren con la luz de las estrellas , transfieren parte de su energía a ella y aumenta la luz a rayos gamma , y es por esta razón que la emisión de rayos gamma cubre un área mas grande con energías mas bajas , y ademas el halo de Geminga se alarga en parte debido al movimiento del pulsar a traves del espacio , ahora bien , extrapolando esto a la emisión acumulativa de todos los pulsares en nuestra galaxia , esto nos dice que los pulsares siguen siendo la mejor explicación para el exceso de positrones , y esta forma de hacer astronomía , de hacer ciencia , se le llama multimessenger , es una forma de decir que se investiga el universo utilizando múltiples señales , como los rayos cósmicos por ejemplo , ademas de la luz .
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.100.123015
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