NASA Chandra захватывает Пульсар в рентгеновскую ловушку

Остаток сверхновой G292.0 + 1.8 содержит пульсар, движущийся со скоростью более 1 миллиона миль в час, как видно на изображении Чандра вместе с оптическим изображением из Цифрового обзора неба. Пульсары быстро вращаются вокруг нейтронных звезд, которые могут образовываться, когда у массивных звезд заканчивается топливо, они коллапсируют и взрываются. Эти взрывы иногда производят «толчок», который заставляет этот пульсар мчаться сквозь остатки взрыва сверхновой. На дополнительных изображениях показан крупный план этого пульсара в рентгеновских лучах с Чандры, которые он обнаружил в 2006 и 2016 годах для измерения этой впечатляющей скорости. Красные кресты на каждой панели показывают местонахождение пульсара в 2006 г. Фото: Рентген: NASA/CXC/SAO/L.Shi et al.; Оптика: Паломар DSS2

• а[{» attribute=»»>pulsar is racing through the debris of an exploded star at a speed of over a million miles per hour.
• To measure this, researchers compared NASA Chandra X-ray Observatory images of G292.0+1.8 taken in 2006 and 2016.
• Pulsars can form when massive stars run out of fuel, collapse, and explode — leaving behind a rapidly spinning dense object.
• This result may help explain how some pulsars are accelerated to such remarkably high speeds.

Остаток сверхновой G292.0 + 1.8 содержит пульсар, движущийся со скоростью более миллиона миль в час. Это изображение содержит данные рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» (красный, оранжевый, желтый и синий), которые использовались для этого открытия. Рентгеновские лучи сочетаются с оптическим изображением из «Цифрового обзора неба» — наземного обзора всего неба.

Пульсары быстро вращаются нейтронные звезды Они могут образовываться, когда у массивных звезд заканчивается топливо, они коллапсируют и взрываются. Эти взрывы иногда производят «толчок», что и побудило этот пульсар мчаться сквозь остатки взрыва сверхновой. На вставке показан крупный план этого пульсара в рентгеновском излучении от Чандры.

Чтобы сделать это открытие, исследователи сравнили изображения G292.0 + 1.8, сделанные Chandra в 2006 и 2016 годах. Пара дополнительных изображений показывает изменение положения пульсара за 10 лет. Сдвиг в местоположении источника незначителен, потому что пульсар находится на расстоянии около 20 000 световых лет от Земли, но за этот период он прошел около 120 миллиардов миль (190 миллиардов километров). Исследователи смогли измерить это, объединив изображения Chandra высокого разрешения с точной технологией для проверки координат пульсара и других источников рентгеновского излучения, используя точные положения со спутника Gaia.

Места пульсаров, 2006 и 2016. Авторы и права: Рентген: NASA/CXC/SAO/L. Shi et al.

Команда подсчитала, что пульсар двигался со скоростью не менее 1,4 миллиона миль в час от центра остатка сверхновой в нижний левый угол. Эта скорость примерно на 30% выше, чем предыдущая оценка скорости пульсара, основанная на косвенном методе измерения расстояния пульсара от центра взрыва.

Недавно определенная скорость пульсара предполагает, что G292.0 + 1.8 и пульсар может быть намного меньше, чем считали астрономы ранее. По оценкам исследователей, G292.0 + 1.8 мог извергнуться около 2000 лет назад, если смотреть с Земли, а не 3000 лет назад, как рассчитывалось ранее. Эта новая оценка возраста G292.0 + 1.8 основана на экстраполяции местоположения пульсара в прошлое, чтобы совпасть с эпицентром взрыва.

В то время многие цивилизации по всему миру регистрировали взрывы сверхновых, что открывало возможность прямого наблюдения за G292.0 + 1.8. Однако G292.0 + 1.8 находится за горизонтом для большинства цивилизаций Северного полушария, которые вы могли наблюдать, и нет зарегистрированных примеров наблюдения сверхновой звезды в Южном полушарии в направлении G292.0 + 1.8.

Крупный план центра изображений Chandra для G292 + 1.8. Направление движения пульсара (стрелка) и положение центра взрыва (зеленый овал) показаны на основе движения обломков, видимых по оптическим данным. Положение пульсара было экстраполировано 3000 лет назад, и треугольник изображает неопределенность угла индукции. Совпадение места индукции с эпицентром взрыва дает возраст пульсара около 2000 лет и G292 + 1,8. Центр масс (пересечения) рентгеновских элементов, обнаруженных в осколках (Si, S, Ar, Ca), расположен напротив центра взрыва от движущегося пульсара. Асимметрия обломков в верхнем правом углу взрыва отбросила пульсар в нижний левый угол за счет сохранения импульса. Авторы и права: Рентген: НАСА/CXC/SAO/Л.Ши и др.; Оптика: Паломар DSS2

В дополнение к изучению возраста G292.0 + 1.8, исследовательская группа также изучила, как сверхновая пульсара дает мощный толчок. Есть две основные возможности, обе из которых связаны с неравномерным выбросом материала сверхновой во всех направлениях. Одна из возможностей заключается в том, что нейтрино Выход при взрыве выбрасывается из взрыва асимметрично, другой заключается в том, что осколки, образовавшиеся в результате взрыва, выбрасываются асимметрично. Если бы у материи была предпочтительная ориентация, пульсар толкался бы в противоположном направлении из-за физического принципа, называемого сохранением импульса.

Величина асимметрии нейтрино, необходимая для объяснения высокой скорости в этом последнем результате, была бы чрезвычайной, подтверждая интерпретацию того, что асимметрия в обломках взрыва дала толчок пульсару.

Энергия, переданная пульсару от этого взрыва, была огромной. Хотя диаметр пульсара составляет всего около 10 миль, пульсар имеет массу в 500 000 раз больше массы Земли и движется в 20 раз быстрее, чем скорость Земли, вращающейся вокруг Солнца.

Последняя работа Си Лонга и Пола Плючински (Астрофизический центр | Гарвардский и Смитсоновский институт) по G292.0 + 1.8 была представлена ​​на 240-м собрании Американского астрономического общества в Пасадене, Калифорния. Результаты также обсуждаются в статье, принятой к публикации в The Astrophysical Journal. Другими авторами статьи являются Даниэль Патно и Теренс Гетц, оба из Центра астрофизики.

Ссылка: «Правильное движение пульсара J1124-5916 в галактическом остатке сверхновой G292.0 + 1,8» Си Лонга, Дэниела Дж. Патнода, Пола П. Плючинского и Терренса Дж. Гаетца, Принято, Астрофизический журнал.
архив: 2205.07951

Центр космических полетов имени Маршалла НАСА управляет программой Chandra. Рентгеновский центр Чандра Смитсоновской астрофизической обсерватории контролирует научные операции из Кембриджа, штат Массачусетс, и полеты из Берлингтона, штат Массачусетс.