W 2009 r. Obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA opublikowało urzekający obraz: pulsar i otaczająca mgławica, która ma kształt dłoni.
W 2009 r. Obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA opublikowało urzekający obraz: pulsar i otaczająca mgławica, która ma kształt dłoni.
Od tego czasu astronomowie używali Chandry i innych teleskopów, aby nadal obserwować ten obiekt. Teraz nowe dane radiowe z Australia Telescope Compact Array (ATCA) zostały połączone z danymi rentgenowskiego Chandry, aby zapewnić świeży widok tej eksplodowanej gwiazdy i jej środowisku, aby zrozumieć jej szczególne właściwości i kształt.
Na środku tego nowego obrazu leży pulsar B1509-58, szybko wirująca gwiazda neutronowa, która ma tylko około 12 mil o średnicy. Ten niewielki obiekt jest odpowiedzialny za wytworzenie skomplikowanej mgławicy (zwanej MSH 15-52), która obejmuje ponad 150 lat świetlnych lub około 900 bilionów mil. Mgławica, która jest wytwarzana przez cząstki energetyczne, przypomina ludzką dłoń z dłonią i rozciągniętymi palcami wskazującymi górną prawą w promieniach rentgenowskich.
Upadek masywnej gwiazdy stworzył pulsar, gdy znaczna część gwiazdy rozbiła się do wewnątrz, gdy spaliła się przez zrównoważone paliwo jądrowe. Powstała eksplozja wysłała zewnętrzne warstwy gwiazdy na zewnątrz w kosmos jako supernowa.
Pulsar obraca się prawie siedem razy na sekundę i ma silne pole magnetyczne, około 15 bilionów razy silniej niż Ziemi. Szybki obrót i silne pole magnetyczne sprawiają, że B1509-58 sprawiają, że jest jednym z najpotężniejszych generatorów elektromagnetycznych w galaktyce, umożliwiając mu energetyczny wiatr elektronów i innych cząstek od pulsaru, tworząc mgławicę.
W tym nowym obrazie złożonym dane radiowe ATCA (reprezentowane na czerwono) zostały połączone z promieniami rentgenowskiej z Chandry (pokazane na niebiesko, pomarańczowym i żółtym), wraz z optycznym obrazem gazu wodorowego (złota). Obszary nakładania się danych rentgenowskich i radiowych w MSH 15-52 pokazują jako fioletowy. Obraz optyczny pokazuje gwiazdy w polu widzenia wraz z częściami szczątków supernowej, pozostałości Supernova RCW 89.
Dane radiowe z ATCA ujawniają teraz złożone włókna, które są wyrównane z kierunkami pola magnetycznego mgławicy, pokazanego przez krótkie, proste, białe linie na obrazie dodatkowym. Włókna te mogą wynikać z zderzenia wiatru cząstek pulsara z szczątkiem supernowej.
Porównując dane radiowe i rentgenowskie, naukowcy zidentyfikowali kluczowe różnice między źródłami dwóch rodzajów światła. W szczególności niektóre widoczne funkcje rentgenowskie, w tym strumień w kierunku dolnej części obrazu i wewnętrzne części trzech „palców” w kierunku góry, nie są wykrywane w falach radiowych. Sugeruje to, że wysoce energetyczne cząstki wyciekają z fali uderzeniowej – podobnie jak wysięgnik soniczny płaszczyzny naddźwiękowej – w pobliżu pulsaru i poruszające się wzdłuż linii pola magnetycznego, aby utworzyć palce.
Dane radiowe pokazują również, że struktura RCW 89 różni się od typowych młodych pozostałości supernowej. Znaczna część emisji radiowej jest niejednolita i ściśle pasuje do kępy rentgenowskiej i emisji optycznej. Rozciąga się również daleko poza emisję promieniowania rentgenowskiego. Wszystkie te cechy potwierdzają ideę, że RCW 89 zderzy się z gęstą chmurą pobliskiego wodoru.
Jednak naukowcy nie w pełni rozumieją wszystko, co pokazują im dane. Jednym z kłopotliwych obszarów jest ostra granica emisji promieniowania rentgenowskiego w prawym górnym rogu obrazu, która wydaje się być falą wybuchową z supernowej-patrz znakowana funkcja. Fale Blaste Supernova są zwykle jasne w falach radiowych dla młodych pozostałości supernowej, takich jak RCW 89, więc badacze zaskakujące, że na granicy rentgenowskiej nie ma sygnału radiowego.
MSH 15-52 i RCW 89 pokazują wiele unikalnych funkcji, których nie znaleziono w innych młodych źródłach. Istnieje jednak wiele otwartych pytań dotyczących tworzenia i ewolucji tych struktur. Konieczne są dalsze prace, aby zapewnić lepsze zrozumienie złożonej wzajemnej zależności między wiatrem pulsarowym a szczątkiem supernowej.
Artykuł opisujący tę pracę, kierowaną przez Shumeng Zhang z University of Hongkong, ze współautorami Stephen Cy ng z University of Hong Kong i Niccolo 'Bucciantini z Włoskiego Narodowego Instytutu Astrophysics The Astrophysical Journal.
Marshall Space Flight Center w Huntsville w Alabamie zarządza programem Chandra. Centrum rentgenowskie Smithsonian Astrophysical Observatory kontroluje operacje naukowe z Cambridge w stanie Massachusetts i operacje lotnicze z Burlington w stanie Massachusetts.
