O coadă de raze X de 42 de ani-lumină leagă un pulsar de radiațiile gamma anterior „orfane”
Un studiu publicat pe 21 septembrie 2026 în revista Science China: Physics, Mechanics & Astronomy aduce noi dovezi observaționale despre modul în care particulele de înaltă energie se propagă prin spațiul interstelar. Cercetarea, condusă de autori de la Institutul de Fizică a Energiei Înalte al Academiei Chineze de Științe și de la Universitatea Nanjing, se bazează pe observații combinate ale satelitului Einstein Probe (EP) și ale Observatorului LHAASO.
Observațiile au vizat pulsarul PSR J1740+1000, situat la aproximativ 4.600 de ani-lumină de Pământ. Satelitul Einstein Probe a detectat o coadă de raze X care se întinde spre sud-vest de la pulsar pe o distanță unghiulară de până la aproximativ 32 de minute de arc, ceea ce corespunde unei lungimi de circa 42 de ani-lumină. Aceasta este cea mai lungă coadă de raze X a unei nebuloase de vânt de pulsar descoperită până în prezent.
Anterior, telescopul XMM-Newton detectase o coadă mult mai scurtă în jurul aceluiași pulsar. Deși timpul de observare al XMM-Newton a fost de peste șase ori mai mare decât cel al Einstein Probe, acesta a reușit să surprindă doar o mică parte din coadă, datorită câmpului vizual larg și fondului scăzut al instrumentului de pe Einstein Probe.
O coadă care se aliniază cu radiațiile gamma de ultraînaltă energie
Elementul central al descoperirii este că direcția cozii de raze X coincide cu direcția emisiei de raze gamma de ultraînaltă energie detectată de LHAASO în aceeași regiune. Această potrivire spațială sugerează că ambele tipuri de radiații provin de la aceeași populație de electroni de înaltă energie.
Conform studiului, electronii dobândesc energii foarte mari în nebuloasa de vânt de pulsar. Pe măsură ce se propagă de-a lungul cozii, aceștia interacționează cu câmpurile magnetice și emit radiații sincrotron, dintre care o parte sunt detectate de Einstein Probe ca raze X. În același timp, acești electroni interacționează cu fotonii de joasă energie prezenți în spațiu, crescându-le energia până la niveluri extreme și producând razele gamma de ultraînaltă energie detectate de LHAASO. Astfel, razele X și razele gamma apar ca urme lăsate de aceeași populație de particule, înregistrate în benzi diferite.
De ce pot călători particulele atât de departe
În mod obișnuit, după ce intră în spațiul interstelar, particulele de înaltă energie sunt împrăștiate continuu de fluctuațiile câmpului magnetic și difuzează treptat în toate direcțiile. Observația arată însă că, pe o scară de 42 de ani-lumină, particulele mențin o direcție clară de propagare.
Cercetătorii propun două explicații posibile. Prima este că câmpul magnetic interstelar este puternic ordonat, permițând particulelor să călătorească de-a lungul direcției câmpului, în timp ce mișcarea perpendiculară este suprimată, creând practic o „pistă magnetică” îngustă. A doua este că un flux rapid și colimat este ejectat continuu în acea direcție și transportă particulele departe, similar apei dintr-un furtun de incendiu. Nu se poate determina încă care mecanism domină, dar ambele indică același fapt: după ce părăsesc nebuloasa de vânt de pulsar, particulele de înaltă energie nu se împrăștie întotdeauna complet aleatoriu pe distanțe foarte scurte.
O nouă perspectivă asupra surselor gamma fără omolog astronomic
Descoperirea oferă și o nouă perspectivă pentru înțelegerea surselor de raze gamma de ultraînaltă energie din Calea Lactee. Locul în care detectăm radiația ar putea fi doar urma unei călătorii lungi a particulelor, nu locul lor de origine. Astfel, o deplasare spațială între o sursă de raze gamma de ultraînaltă energie și un posibil omolog astronomic nu înseamnă neapărat o asociere falsă, ci poate trasa chiar calea de propagare a particulelor după ce acestea părăsesc locul de accelerare.
În același număr al revistei, Gabriele Ponti și colegi de la Institutul Național de Astrofizică din Italia (INAF) au publicat un comentariu asupra acestei lucrări. Studiul demonstrează avantajele observatoarelor de înaltă energie coordonate, atât spațiale, cât și terestre, și deschide o nouă fereastră pentru studierea modului în care particulele produse de obiecte extreme se eliberează din sursele lor și se propagă prin Calea Lactee.
