NASA / ESA ROSAT天文台が一連の彗星からの放出を観測し始めたとき、物事はX線天文学の分野で少し奇妙に見えるように見えました。 1996年のこの発見は難問でした。より一般的に高温プラズマに関連するX線は、太陽系の最も冷たい物体の一部によってどのように生成されるのでしょうか? 2005年、NASAのSwift天文台が打ち上げられ、観測可能な宇宙で最もエネルギッシュなイベント、ガンマ線バースト(GRB)や超新星などが発見されました。しかし、過去3年間で、Swiftはコメットハンターのエキスパートであることも証明しました。
X線が通常数百万ケルビンのプラズマによって放出される場合、X線はおそらく氷と塵で構成される彗星によってどのように生成されるのでしょうか。彗星は太陽表面から3AU以内で太陽風と相互作用するため、興味深い奇妙なことがわかり、宇宙で最も激しい爆発を観測するように設計された機器が、家の近くで最もエレガントなオブジェクトを研究できるようになりました…
“NASA-ヨーロッパのROSATミッションが百武彗星がX線を放出していることを示したとき、それは1996年に大きな驚きでした」と語ったのは、ゴダード宇宙飛行センターのNASAポストドクトラルフェローであるDennis Bodewits氏です。 「その発見の後、天文学者たちはROSATアーカイブを検索しました。ほとんどの彗星は太陽から地球の距離の約3倍以内に来るとX線を放出することが判明しています。」そして、ROSATがGRBや超新星の一時的な閃光を垣間見るためにしか使用できず、ブラックホールの誕生を引き起こす可能性があると想定した研究者にとって、これは非常に大きな驚きだったに違いありません。彗星は、この使命の設計には単に登場しませんでした。
しかし、2005年に別のGRBハンターが打ち上げられて以来、NASAのSwift Gamma-ray Explorerは、380個のGRB、80個の超新星、そして… 6彗星。それでは、彗星はどうすれば根本的に異なる何かを対象とした装置で研究できるのでしょうか?
彗星が死に挑む太陽の軌道を始めると、熱くなります。彼らの凍った表面は、ガスとダストを空間に吹き込み始めます。太陽風の圧力により、コマ(一時的な大気)は、太陽から離れて、彗星の後ろにガスと塵を放出します。中性粒子は太陽風圧によって運び去られますが、荷電粒子は惑星間磁場(IMF)を「イオンの尾」としてたどります。したがって、彗星は2つの尾、中立尾とイオン尾でよく見られます。
太陽風と彗星の間のこの相互作用には、別の効果があります。 チャージ交換.
エネルギッシュな太陽風イオンがコマに衝突し、中性原子から電子を捕獲します。電子が新しい親原子核(太陽風イオン)に付着すると、エネルギーがX線の形で放出されます。コマは直径数千マイルを測定できるので、彗星の大気は巨大な断面積を持ち、膨大な数のこれらの電荷交換イベントを発生させることができます。彗星は、太陽風イオンによって爆破されると、突然重要なX線発生装置になります。コマからの合計出力は、 億ワット.
電荷交換は、高温のイオンストリームが冷たい中性ガスと相互作用するシステムで発生する可能性があります。 Swiftなどのミッションを使用して彗星と太陽風との相互作用を研究することで、科学者が他のシステムからの混乱を招くX線放出を理解するための貴重な実験室を提供できます。
出典:Physorg.com