"Рука за руку": НАСА показала нове зображення туманності навколо пульсара та залишку наднової

На додачу до рентгенівського зображення, отримано радіодані пульсара з туманністю у формі руки, який взаємодіє із залишком наднової.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

У 2009 році рентгенівська обсерваторія НАСА «Чандра»  опублікувала дивовижне зображення: пульсар і туманність у формі руки, що його оточує. Відтоді астрономи використовують «Чандру» та інші телескопи для подальшого спостереження за цим об'єктом.

Тепер нові радіодані від Австралійської телескопічної компактної решітки (ATCA) були об'єднані з рентгенівськими даними «Чандри», щоб надати свіжий погляд на цю зорю, що вибухнула, та її оточення, з метою зрозуміти її особливі властивості та форму.

У центрі цього нового зображення лежить пульсар B1509-58, нейтронна зоря, що швидко обертається, діаметр якої становить лише близько 19 кілометрів. Цей крихітний об'єкт відповідає за утворення хитросплетеної туманності (під назвою MSH 15-52), яка простягається на понад 150 світлових років, або близько 1500 трильйонів кілометрів. Туманність, яка утворюється енергійними частинками, нагадує людську руку з долонею й витягнутими пальцями, спрямованими вгору праворуч на рентгенівських знімках.

X-ray: NASA/CXC/Univ. of Hong Kong/S. Zhang et al.; Radio: ATNF/CSIRO/ATCA; H-alpha: UK STFC/Royal Observatory Edinburgh; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Колапс масивної зорі створив пульсар, коли більша частина зорі провалилася всередину. Це відбулося внаслідок того, що зоря спалила своє ядерне паливо, горіння якого протидіяло гравітації. Подальший вибух виштовхнув зовнішні шари зорі в космос у вигляді наднової.

Пульсар обертається майже сім разів на секунду та має сильне магнітне поле, приблизно у 15 трильйонів разів сильніше за магнітне поле Землі. Швидке обертання та сильне магнітне поле роблять B1509-58 одним з найпотужніших електромагнітних генераторів у галактиці, що дозволяє йому виштовхувати енергійний вітер електронів та інших частинок від пульсара, створюючи туманність.

На цьому новому композитному зображенні радіодані ATCA (позначені червоним кольором) були об'єднані з рентгенівськими даними від "Чандри" (показані синім, помаранчевим і жовтим кольорами), а також з оптичним зображенням водневого газу (золотим кольором). Області перекриття рентгенівських і радіоданих в MSH 15-52 показані фіолетовим кольором. На оптичному зображенні — зорі в полі зору разом із залишком наднової RCW 89. На композитному зображенні показані основні його особливості.

Радіодані з ATCA тепер відкрили складні філаменти, які вирівнюються з напрямками магнітного поля туманності, показані короткими, прямими, білими лініями на додатковому зображенні. Ці філаменти можуть бути результатом зіткнення вітру частинок пульсара із залишком наднової.

X-ray: NASA/CXC/Univ. of Hong Kong/S. Zhang et al.; Radio: ATNF/CSIRO/ATCA; H-alpha: UK STFC/Royal Observatory Edinburgh; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Порівнюючи дані радіо- та рентгенівських спостережень, дослідники виявили ключові відмінності між джерелами цих двох типів випромінювання. Зокрема, деякі помітні рентгенівські особливості, включаючи джет у нижній частині зображення та внутрішні частини трьох «пальців» у верхній частині, не виявляються в радіохвилях. Це свідчить про те, що високоенергетичні частинки витікають з ударної хвилі — подібної до звукового удару надзвукового літака — поблизу пульсара та рухаються вздовж ліній магнітного поля, утворюючи пальці.

Радіодані також показують, що структура RCW 89 відрізняється від типових молодих залишків наднових. Більша частина радіовипромінювання є нерівномірною та тісно відповідає скупченням рентгенівського та оптичного випромінювання. Воно також простягається далеко за межі рентгенівського випромінювання. Всі ці характеристики підтверджують гіпотезу, що RCW 89 зіштовхується з щільною хмарою водню, що знаходиться поблизу.

Однак дослідники не повністю розуміють все, що показують їм дані. Однією з загадкових областей є різка межа рентгенівського випромінювання у верхньому правому куті зображення, яка, здається, є вибуховою хвилею від наднової (див. позначену особливість на зображенні вище). Вибухові хвилі наднових зазвичай яскраві в радіохвилях для молодих залишків наднових, таких як RCW 89, тому дослідників дивує відсутність радіосигналу на межі рентгенівського випромінювання.

MSH 15–52 і RCW 89 мають багато унікальних особливостей, яких немає в інших молодих джерелах. Однак залишається багато відкритих питань щодо формування та еволюції цих структур. Потрібні подальші дослідження, щоб краще зрозуміти складну взаємодію між вітром пульсара та залишком наднової.

Стаття, що описує цю роботу, під керівництвом Шуменга Чжана з Гонконзького університету, у співавторстві зі Стівеном С.Й. Нг з Гонконзького університету та Нікколо Буччіантіні з Італійського національного інституту астрофізики, опублікована в журналі «The Astrophysical Journal».

• обсерваторія Чандра
• Пульсари