Co ciekawe, dzięki zaawansowanym kosmicznym teleskopom zdolnym obserwować wszechświat w zakresie promieniowania rentgenowskiego jesteśmy w stanie w 2023 roku wykonać zdjęcia rentgenowskie “kosmicznej dłoni”. Jak jednak doskonale wiadomo z lekcji historii, Wilhelm Roentgen odkrył promieniowanie rentgenowskie pod koniec XIX wieku i wykorzystał je do… zbadania kości dłoni swojej żony. Taki zresztą był początek całej tej części medycyny. Z pewnością odkrywca z 1895 roku nie przypuszczał nawet do obserwacji czego w przestrzeni kosmicznej posłużą odkryte przez niego promienie.
Dzisiejsze fenomenalne zdjęcie rentgenowskie przedstawiające. “kości” pola magnetycznego osobliwej kosmicznej struktury zostało wykonane za pomocą dwóch kosmicznych teleskopów rentgenowskich. Na zdjęciu tym możemy obserwować zachowanie trupa martwej gwiazdy, która uległa kolapsowi oraz pióropusze cząstek zjonizowanej materii i antymaterii.
Zdjęcie to jedno. Faktycznie widać na nim fioletową dłoń na tle czerni przestrzeni kosmicznej usianej gwiazdami. Warto jednak wiedzieć, na co tak naprawdę patrzymy. Historia tego zdjęcia zaczyna się około 1500 lat temu, kiedy to istniejąca od kilkudziesięciu milionów lat masywna gwiazda wyczerpała ostatnie zapasy paliwa i pod wpływem własnej masy zapadła się sama na siebie, przechodząc w stadium gwiazdy neutronowej, niezwykle gęstego, kompaktowego obiektu o masie Słońca i rozmiarach Ziemi.
Jeżeli mamy do czynienia z gwiazdą neutronową obracającą się wokół własnej osi i wyposażoną w silne pole magnetyczne, to mamy do czynienia z pulsarem. Pulsar z kolei stanowi doskonałe laboratorium do badania warunków, których nie da się w żaden sposób odtworzyć na powierzchni Ziemi. Dla przykładu, z biegunów pulsara mogą być emitowane silne strumienie materii i antymaterii, które uciekają od niego wraz z intensywnym wiatrem. Takie strumienie tworzą tzw. mgławicę wiatru pulsarowego.
I tutaj właśnie pojawia się nasza dzisiejsza kosmiczna dłoń. W 2001 roku Obserwatorium Rentgenowskie Chandra, które do dnia dzisiejszego obserwuje kosmos w zakresie promieni X zaobserwowało pulsar PSR B1509-58. To właśnie jego mgławica pulsarowa przypomina ludzką dłoń. Sam pulsar znajduje się u podstawy dłoni, w najjaśniejszym punkcie na zdjęciu. To, co widać na pierwszym planie, wraz z pulsarem znajduje się aktualnie 16 000 lat świetlnych od Ziemi. Ale to nie wszystko. Pod koniec 2021 roku NASA wystrzeliła w przestrzeń kosmiczną kolejny teleskop rentgenowski IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) i ostatnio bez przerwy przez 17 dni wpatrywał się on właśnie w mgławicę MSH 15-52. Był to najdłużej obserwowany pojedynczy obiekt od początku misji tego teleskopu blisko dwa lata temu. Nic zatem dziwnego, że uzyskane dane są wprost niesamowitej jakości. Po raz pierwszy udało się stworzyć szczegółową mapę pola magnetycznego dłoni. W ten sposób naukowcy ustalili, że naładowane cząstki wytwarzające promienie rentgenowskie przemieszczają się w tym przypadku wzdłuż linii pola magnetycznego, wytyczając kształt mgławicy, zupełnie tak, jak kości w dłoni człowieka.
Szczególnie interesującą cechą mgławicy wiatru pulsarowego MSH 15-52 jest tutaj jasny strumień promieniowania rentgenowskiego skierowany od pulsara do „nadgarstka” widocznego na dole zdjęcia. Dzieki teleskopowi IXPE udało się ustalić, że polaryzacja promieniowania na początku tego dżetu jest niska, bowiem jest to bardzo turbulentny obszar, w którym pola magnetyczne się ze sobą bezustannie plątają. Pod koniec strumienia jednak linie pola magnetycznego się prostują.
Wychodzi zatem na to, że turbulentny obszar w pobliżu pulsara, albo jak kto woli u podstawy dłoni, jest miejscem, w którym cząstki otrzymują silny zastrzyk energii i przepływają do obszaru, w których pole magnetyczne jest jednolite wzdłuż nadgarstka, palców i kciuka. Można zatem powiedzieć, że pulsary mogą działać jak swego rodzaju akceleratory cząstek.