NASA "Чандра" поймала пульсар в рентгеновскую ловушку
Молодой пульсар мчится по Млечному Пути со скоростью более миллиона миль в час. Этот звездный спидстер, свидетелем которого стала рентгеновская обсерватория Чандра НАСА, является одним из самых быстрых объектов такого рода, когда-либо виденных. Этот результат учит астрономов больше тому, как некоторые из более крупных звезд заканчивают свою жизнь.
Предоставлено: Рентген: NASA/CXC/SAO/L. Си и др.; Оптика: Паломар DSS2
Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые образуются, когда у некоторых массивных звезд заканчивается топливо, они коллапсируют и взрываются. Этот пульсар мчится через остатки взрыва сверхновой , которая его создала, под названием G292.0+1.8, расположенного примерно в 20 000 световых лет от Земли.
«Мы непосредственно видели движение пульсара в рентгеновских лучах, что мы могли сделать только с очень острым зрением Чандры», — сказал Си Лун из Центра астрофизики | Harvard & Smithsonian (CfA), который руководил исследованием. «Поскольку это так далеко, нам пришлось измерить эквивалент ширины четверти на расстоянии около 15 миль, чтобы увидеть это движение».
Чтобы сделать это открытие, исследователи сравнили изображения G292.0+1.8, полученные Чандра в 2006 и 2016 годах. По изменению положения пульсара за 10-летний период они подсчитали, что он движется со скоростью не менее 1,4 миллиона миль в час от центра остатка сверхновой слева внизу. Эта скорость примерно на 30% выше, чем предыдущая оценка скорости пульсара, основанная на косвенном методе измерения того, насколько далеко пульсар находится от центра взрыва.
Недавно определенная скорость пульсара указывает на то, что G292.0+1.8 и его пульсар могут быть значительно моложе, чем считали астрономы ранее. По оценкам Си и его команды, G292.0+1.8 взорвался около 2000 лет назад, если смотреть с Земли, а не 3000 лет назад, как рассчитывалось ранее. В то время несколько цивилизаций по всему миру регистрировали взрывы сверхновых, открывая возможность прямого наблюдения G292.0+1.8.
«У нас есть только несколько взрывов сверхновых, с которыми также связаны надежные исторические записи, — сказал соавтор Даниэль Патнод, также из CfA, — поэтому мы хотели проверить, можно ли добавить к этому G292.0+1.8. группа."
Однако G292.0+1.8 находится за горизонтом для большинства цивилизаций Северного полушария, которые могли бы его наблюдать, и нет зарегистрированных примеров наблюдения сверхновой звезды в Южном полушарии в направлении G292.0+1.8.
В дополнение к получению дополнительной информации о возрасте G292.0+1.8, исследовательская группа также изучила, как сверхновая дала мощный импульс пульсару. Есть две основные возможности, обе связаны с неравномерным выбросом материала сверхновой во всех направлениях. Одна возможность состоит в том, что нейтрино, образовавшиеся при взрыве, выбрасываются при взрыве асимметрично, а другая возможность заключается в том, что обломки взрыва выбрасываются асимметрично. Если материал имеет предпочтительное направление, пульсар будет отброшен в противоположном направлении из-за физического принципа, называемого сохранением импульса.
Количество асимметрии нейтрино, необходимое для объяснения высокой скорости в этом последнем результате, было бы экстремальным, подтверждая объяснение, что асимметрия в осколках взрыва дала толчок пульсару. Это согласуется с предыдущим наблюдением, что пульсар движется в направлении, противоположном основной массе газа, излучающего рентгеновское излучение.
Энергия, переданная пульсару от этого взрыва, была гигантской. Хотя пульсар всего около 10 миль в поперечнике, его масса в 500 000 раз больше массы Земли, и он движется в 20 раз быстрее, чем скорость Земли, вращающейся вокруг Солнца.
«Этот пульсар примерно в 200 миллионов раз более энергичен, чем движение Земли вокруг Солнца», — сказал соавтор Пол Плюцинский, также из CfA. «Похоже, он получил мощный толчок именно потому, что взрыв сверхновой был асимметричным».
Истинная скорость в космосе, вероятно, будет выше 1,4 миллиона миль в час, потому что метод визуализации измеряет только движение из стороны в сторону, а не вдоль линии нашего взгляда на пульсар. Независимое исследование G292.0+1.8, проведенное компанией Chandra под руководством Теа Темима из Принстонского университета, предполагает, что скорость по линии прямой видимости составляет около 800 000 миль в час, что дает общую скорость 1,6 миллиона миль в час. Статья с описанием этой работы была недавно принята к публикации в The Astrophysical Journal.
Исследователи смогли измерить такое небольшое смещение, потому что они объединили изображения высокого разрешения Чандры с тщательной техникой проверки координат пульсара и других источников рентгеновского излучения, используя точные координаты спутника Gaia Европейского космического агентства.
Последняя работа Си и его команды над G292.0+1.8 была представлена на 240-м собрании Американского астрономического общества в Пасадене, Калифорния. Результаты также обсуждаются в статье, которая была принята к публикации The Astrophysical Journal.
