Mi az a Geminga, avagy gondolatok egy névadás margójára

  A mostani bejegyzésben egy sokáig rejtélyes objektumról szólnék röviden, majd arról is esik  néhány szó, hogy a blog miért ezt a nevet kapta. 

 A Gemingát a SAS-2 műholddal fedezték fel 1973-ban, mint jelentős gammasugár-forrás az Ikrek (Gemini) csillagkép irányában, a Rák-köd közelében (l. 4. ábra, a CGRO felvételén). Mivel a detektorok akkor még pontatlanok voltak, sokáig nem lehetett meghatározni pontos égi helyzetét sem, így mibenlétét csak csak sejteni lehetett.  Nevét felfedezőjétől, az olasz Giovanni F. Bignamitól (1944-2017), mely a Gemini Gamma-ray source (Ikrek Gammasugár-forrás) rövidítése. Másrészt a "ghè minga" a milánói lombard nyelvjárásban annyit tesz: nincs ott, nem létezik (érdekes adalék, hogy maga Bignami egyébként Milánó közelében született, a városban tanult és még a helyi politikai életben is szerepet vállalt, tehát ezer szállal kötődött a térséghez). Az elnevezést a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) 2022. április 4-én hivatalossá is tette. A névadás azért is találó, mert a Gemingát közel húsz évig nem tudták azonosítani: 1975-ben a COS-B, ezt követően az Einstein és az Uhuru röntgencsillagászati műholdakkal további megfigyeléseket végeztek.

 1983-ban Bignami és munkatársai Milánóban átvizsgálták az Einstein-obszervatórium röntgenképeit, amiről megállapították, hogy eddig ismeretlen objektumról van szó. Pár évvel később nagy földi távcsövekkel (Palomar, CFHT, NTT) is képek készültek róla, amelyen több alakzat volt látható. Közülük a legérdekesebb egy kékes színű halvány "csillagocska" volt - fényessége 25,5 magnitúdó, ami kb. 100 milliószor halványabb a szabad szemmel még éppen észrevehető csillagokénál (a felvételeken megjelölt folt, 2. ábra). Plusz feltűnt, hogy utóbbi alakzat a többi csillaghoz képest gyorsan

mozog.  Végül a ROSAT-tal megtört a jég: kimutatták,  hogy a Geminga kb. 2 ezredmásodpercenként ismétlődő jeleket bocsát ki röntgenfényben (ezt a "lüktetés" utólag feltűnt a SAS-2 és a COS-B adatokban is). Kiderült,  hogy az objektum egy fiatal csillagtetem, egy sebesen forgó neutroncsillag, vagyis pulzár. Körülbelül 300 000 éve jöhetett létre egy nagytömegű csillag heves felrobbanásával (szupernóva), és nagyjából 800 fényéves távolságával a legközelebbi ilyen égitest. A később részletesebb röntgenfelvételeken a pulzár körül egy U-alakú képződmény látható (pl. az XMM-Newton űrtávcső képén 3. ábra). 

A gamma-tartományban végzett megfigyelések (a HAWC-obszervatórium Mexikóban, valamint az űrben dolgozó AMS-2 és PAMELA műszerek) feltárták, hogy egy lökéshullám-fronttal van dolgunk: a gyorsan mozgó pulzár mágneses tere utat tör magának a csillagközi anyagban, és e kettő találkozási helyén keletkezik a front. A Fermi gamma-űrtávcső egy nagy, fénylő gömbszerű régiót (ún. halót) fedezett fel a Geminga körül: ez úgy jön létre,  hogy a pulzár mágneses tere által felgyorsult elektronok és pozitronok (az előbbiek antirészecskéi) ütköznek a csillagfény részecskéivel (fotonjaival), amivel utóbbiak nagyobb energiára tesznek szert, így - legalábbis egy részük - gamma-sugárzásként lesz észlelhető, természetesen a "másik fél" rovására (ezt a kölcsönhatást a fizikusok inverz Compton-szóródásnak/effektusnak nevezik). Ezzel együtt az is kiderült az AMS-2 által, hogy a Geminga egymaga felelős a pozitronok 20%-áért a kozmikus sugárzásban, abban a gyors részecskezáporban, ami a világűr minden részéről szüntelenül bombázza Földünket (egyébként a közelében van egy másik erős pozitron-sugárzó pulzár is, de erről talán majd máskor...). 

A Geminga az Alhena (gamma Geminorum) csillag közelében található. Ám még mielőtt bárki is felbátorodna, hogy egy tiszta téli éjszakán a kert végéből megkeresi ezt a titokzatos égitestet, rossz hírem van: az említett 25,5 magnitúdós fényességével az amatőr távcsövek hatókörén kívül esik. A Hubble-űrtávcső mellékelt képén (1. ábrán balra lent) is csak mint halvány pötty látszik, ezért valószínűleg hosszú expozíciós amatőr fényképeken sem lehetne észrevenni). Azért tájékoztató jelleggel megadok egy térképet, amivel hozzávetőlegesen be tudjuk határolni a hollétét. 

Bár maga az objektum különleges,  mégsem egyedi: a Fermivel azóta sok olyan pulzárt azonosítottak, amelyek hasonló tulajdonságúak: pl. a legtöbb forgó neutroncsillaggal ellentétben a Geminga ún. rádiócsendes pulzár, azaz nem vagy csak alig mutat ingadozásokat rádióhullámokban (egyébként ugyanez igaz a látható fényére is). Éppen ezért a Geminga továbbra is a nagyenergiás asztrofizika egyik fontos kísérleti alanya marad mivel sem a neutroncsillagokat, sem pedig a kozmikus sugárzást nem ismerjük kellőképpen. És mivel a pozitronok az antianyag legegyszerűbb összetevői, utóbbi tanulmányozásához is hozzájárulhatnak.

 Végül: miért is lett a Geminga a blog névadója? A válasz: a kifejezés egyedisége, dallamossága (mint az az olasz nyelvre oly jellemző), és hogy könnyen megjegyezhető. Remélem, hogy az általam megjelölt szempontok segíteni fogják Olvasóimat, hogy az első gyors "átfutás" után újra és újra idetaláljanak és kövessék a blogot. Én pedig azon leszek, hogy olyan tartalmakat osszak meg amelyek érdekesek, hasznosak, egyben érthetőek is. Ha mégis kérdés merülne fel, igyekszem megválaszolni. Ami pedig a Gemingát illeti, könnyen lehet, hogy fogunk még találkozni a nevével néhány posztban.