Τετάρτη, 22 Φεβρουαρίου 2017

Αινιγματικές ακτίνες γ στο κέντρο του γαλαξία Ανδρομέδα. NASA's Fermi Finds Possible Dark Matter Ties in Andromeda Galaxy

Μπορεί να οφείλονται στην σκοτεινή ύλη. H ακτινοβολία γ (φαίνεται με το χρώμα κίτρινο-λευκό) από την καρδιά του γαλαξία Ανδρομέδα (ή M31). The gamma-ray excess (shown in yellow-white) at the heart of M31 hints at unexpected goings-on in the galaxy's central region. Scientists think the signal could be produced by a variety of processes, including a population of pulsars or even dark matter. Credits: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration and Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF

To διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γ Fermi της NASA ανακάλυψε ένα σήμα στο κέντρο του γειτονικού μας γαλαξία Ανδρομέδα ή Μ31, πίσω από το οποίο θα μπορούσε να κρύβεται η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη.

The signal detected by NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope is similar to gamma-rays observed at the center of the Milky Way (pictured), and could be coming from several sources that have yet to be determined.

Το σήμα των ακτίνων γ από την καρδιά του γαλαξία Μ31 είναι παρόμοιο με αυτό που ανίχνευσε το τηλεσκόπιο Fermi στο κέντρο του δικού μας γαλαξία.

Οι ακτίνες γ είναι φωτόνια με την μεγαλύτερη δυνατή ενέργεια που παράγονται από τα πιο ενεργητικά φαινόμενα του σύμπαντος. Είναι πολύ συχνές στον γαλαξία μας εξαιτίας των συγκρούσεων των κοσμικών ακτίνων – σωματίδια που κινούνται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός – με τα μεσοαστρικά αέρια και το φως των άστρων.

Παραδόξως, τα τελευταία δεδομένα του Fermi δείχνουν ότι οι ακτίνες γ στον γαλαξία Ανδρομέδα περιορίζονται μόνο στο κέντρο, του αντί να κατανέμονται σε ολόκληρο τον γαλαξία.

Για να εξηγήσουν οι επιστήμονες αυτή την ασυνήθιστη κατανομή προτείνουν ότι η εκπομπή μπορεί να προέρχεται από διάφορες απροσδιόριστες πηγές. Μια από αυτές θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη, ένα άγνωστο μέχρι σήμερα συστατικό του σύμπαντός μας, πενταπλάσιο σε ποσότητα από το σύνολο της γνωστής μας ύλης.

Σύμφωνα με τους αστροφυσικούς, η σκοτεινή ύλη αναμένεται να συσσωρεύεται στις εσώτερες περιοχές του γαλαξία μας και άλλων γαλαξιών, κι αυτός είναι ο λόγος ανίχνευσης ενός τέτοιου συμπαγούς σήματος από το γαλαξιακό κέντρο της Ανδρομέδας.

NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope has found a signal at the center of the neighboring Andromeda galaxy that could indicate the presence of the mysterious stuff known as dark matter. The gamma-ray signal is similar to one seen by Fermi at the center of our own Milky Way galaxy. Gamma rays are the highest-energy form of light, produced by the universe's most energetic phenomena. They're common in galaxies like the Milky Way because cosmic rays, particles moving near the speed of light, produce gamma rays when they interact with interstellar gas clouds and starlight. Surprisingly, the latest Fermi data shows the gamma rays in Andromeda, also known as M31, are confined to the galaxy's center instead of spread throughout. To explain this unusual distribution, scientists are proposing that the emission may come from several undetermined sources. One of them could be dark matter, an unknown substance that makes up most of the universe. NASA's Fermi telescope has detected a gamma-ray excess at the center of the Andromeda galaxy that's similar to a signature Fermi previously detected at the center of our own Milky Way. Watch to learn more. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger

Άλλη πιθανή ερμηνεία γι αυτή την εκπομπή ακτίνων γ θα ήταν μια μεγάλη συγκέντρωση πάλσαρ στο κέντρο του γαλαξία Ανδρομέδα. Μερικά πάλσαρ εκπέμπουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους σε ακτίνες γ. Δεδομένου ότι γαλαξίας Ανδρομέδα βρίσκεται 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, είναι δύσκολο να εντοπίσουμε μεμονωμένα πάλσαρ. Για να διαπιστωθεί ότι οι ακτίνες γ προέρχονται από τέτοια αντικείμενα, οι αστρονόμοι μπορούν να εφαρμόσουν αυτά που γνωρίζουν από τις παρατηρήσεις των πάλσαρ του γαλαξία μας στις νέες παρατηρήσεις ακτινοβολίας από την Ανδρομέδα.

Πηγές: www.nasa.gov - physicsgg

Το πιο λαμπρό πάλσαρ στο Σύμπαν! The brightest, furthest pulsar in the Universe

Εντοπίστηκε άστρο νετρονίου που είναι χίλιες φορές πιο φωτεινό από ότι θεωρείτο δυνατό για αυτά τα άστρα. Η ESA έδωσε στην δημοσιότητα μια εικόνα του γαλαξία που βρίσκεται το υπέρλαμπρο πάλσαρ το οποίο υποδεικνύεται γραφιστικά. The record-breaking pulsar, identified as NGC 5907 X-1, is in the spiral galaxy NGC 5907, which is also known as the Knife Edge Galaxy or Splinter Galaxy. The image comprises X-ray emission data (blue/white) from ESA's XMM-Newton space telescope and NASA's Chandra X-ray observatory, and optical data from the Sloan Digital Sky Survey (galaxy and foreground stars). The inset shows the X-ray pulsation of the spinning neutron star, which has a period of 1.13 s, as determined by XMM-Newton's European Photon Imaging Camera. Credit: ESA/XMM-Newton; NASA/Chandra and SDSS

Το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος εντόπισε έναν περιστρεφόμενο αστέρα νετρονίων (κοσμικά σώματα που είναι γνωστά και ως «πάλσαρ») που είναι χίλιες φορές πιο φωτεινός από ό,τι έως τώρα θεωρείτο δυνατό για τέτοιο άστρο. Το πάλσαρ αυτό βρίσκεται σε ένα γαλαξία (τον NGC 5907) σε απόσταση περίπου 50 εκατομμυρίων ετών φωτός και είναι επίσης το πιο μακρινό που έχει εντοπισθεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν.

Η ανακάλυψη

The jets that spring from pulsars and create their powerful pulses aren’t just theoretical; they’ve been observed. This deep image from NASA’s Chandra X-ray Observatory shows the Vela pulsar, about 1,000 light years from Earth, with a fast-moving jet of particles produced by the pulsar visible on the right. This pulsar makes about 11 rotations every second. As the pulsar spins, it spews out a jet of charged particles that race out along the pulsar’s rotation axis at about 70% of the speed of light. It’s when pulsar jets are aligned toward Earth that we see the powerful pulses of a pulsar. Image via Chandra

Τα πάλσαρ είναι απομεινάρια γιγάντιων άστρων, που καταστράφηκαν με μια έκρηξη τύπου «σούπερ-νόβα» και μετατράπηκαν σε πολύ μικρά, αλλά πολύ πυκνά άστρα νετρονίων. Διαθέτουν ισχυρά μαγνητικά πεδία, περιστρέφονται ταχύτατα σαν σβούρες και, σαν φάροι, εκπέμπουν στο σύμπαν δύο συμμετρικές ακτίνες ισχυρής ακτινοβολίας.

Οι ακτίνες Χ από το εν λόγω πάλσαρ, που ανιχνεύθηκαν από το XMM-Newton, είναι δέκα φορές ισχυρότερες από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ. Σε ένα μόνο δευτερόλεπτο, το πάλσαρ εκπέμπει την ίδια ποσότητα ενέργειας που ο Ήλιος μας απελευθερώνει σε 3.5 χρόνια.

Το σήμα του πάλσαρ εντοπίσθηκε επίσης στο αρχείο παρατηρήσεων του τηλεσκοπίου NuSTAR της NASA. Οι διαχρονικές παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι ο ρυθμός περιστροφής του άστρου έχει αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου και έχει γίνει πιο γρήγορος. Το άστρο κάνει πλέον μια πλήρη περιστροφή σε 1.13 δευτερόλεπτα έναντι 1.43 δευτερολέπτων το 2003.

Την ανακάλυψη έκαναν ερευνητές από την Ιταλία, τη Γερμανία, τη Βρετανία και την Ολλανδία, με επικεφαλής τον Τζιαν-Λούκα Ίσραελ του Αστρονομικού Παρατηρηρίου της Ρώμης και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science».

Πηγές: Gian Luca Israel et al. An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous x-ray source in NGC 5907, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aai8635, www.esa.int, http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=863635