Gammasugárzó kozmikus világítótornyokat találtak

A Fermi-űrtávcsővel egy tucat olyan pulzárt találtak, amelyek a korábban ismertektől eltérően csak a gammasugarak hullámhosszán figyelhetők meg. A sugárzás elemzésével megbecsülhető a távoli objektumok forgás- és mágneses tengelyének térbeli helyzete is. 

A pulzárok olyan forgó neutroncsillagok, amelyek nagytömegű csillagok élete után, azok magjából maradnak hátra a szupernóva-robbanást követően. Periodikus rádiósugárzást bocsátanak ki, a jelek a felszínről, az ott található mágneses pólus helyéről indulnak.

Ha ez utóbbi nem esik egybe a forgástengely által kijelölt pólussal, a rádiósugárzás egy világítótorony fényéhez hasonlóan csak időnként, szabályos periódus szerint figyelhető meg. Ekkor a jel szapora pulzusként érzékelhető, mivel a neutroncsillagok nagyon gyorsan forognak.

A rádiótartományban eddig közel 1800 pulzárt azonosítottak. Ugyanakkor régóta sejtik a szakemberek, hogy mindez csak a jéghegy csúcsa, és egyéb hullámhosszakon is érdemes pulzárokat keresni. Ebben segíthet az eredetileg GLAST nevű, később Fermi-űrteleszkópra átkeresztelt berendezés.

2008 júniusi indításáig alig néhány olyan pulzárt ismertek, amelyek a nagyobb energiájú gammahullámhosszakon is sugároznak. Felbocsátása után négy hónappal pedig egy olyan pulzárra akadtak, amely kizárólag a gammatartományban bocsát ki sugárzást. A további megfigyelések során több hasonló égitest is felbukkant, és mára egy tucatra emelkedett az ilyen pulzárok száma.

A felfedezés rámutatott arra, hogy a gammasugarak nem a rádióhullámokhoz hasonlóan keletkeznek a pulzároknál, mint ahogyan azt korábban feltételezték. A nagyenergiájú sugárzás nem a felszínről ered, hanem a neutroncsillagtól távolabbi tartományból érkezik.

A neutroncsillaggal együtt forgonak az égitest mágneses erővonalai. Ezeknek a pulzártól egyre távolabb eső részei egyre gyorsabban járnak körbe. Abban a tartományban, ahol már a fénysebességhez közeli gyorsasággal forognak az erővonalak, a velük együtt mozgó részecskék energikus gammasugarakat bocsátanak ki. Mindez csak a leggyorsabban forgó neutroncsillagokra, elsősorban fiatal pulzárokra jellemző.

A Rák-ködben lévő, a rádiótartományban sugárzó pulzár környezete a Chandra-űrteleszkóp felvételei alapján. A gyűrűket formáló, befelé spirálozó anyag kölcsönhat a neutroncsillaggal, és egy része - a képen balra felfelé - nagy sebességgel kilökődik (NASA, HST, CXC, ASU, Hester)

A rádiósugárzás tehát a pulzárok felszínéről (a forgástengely által kijelölt pólus környékéről), a gammasugárzás viszont a pulzárt övező térségből, az egyenlítő síkjához közeli zónából származik. A tengelyek térbeli helyzetétől függően észlelhetünk gamma- vagy rádiósugarakat, esetleg mindkettőt egy-egy pulzárnál. Mindez a forgás- és a mágneses tengely térbeli helyzetére utal.

Animáció egy pulzár rádió- (zöld) és gammasugárzó (rózsaszín) térségéről (NASA, Fermi, Cruz deWilde)