Chandra z NASA zachytila ​​pulzar v röntgenovej rýchlostnej pasci

• a[{“ 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.

Pulzar vo zvyšku supernovy G292.0+1.8 sa pohybuje rýchlosťou viac ako milión míľ za hodinu. Tento obrázok obsahuje údaje z röntgenového observatória Chandra (červená, oranžová, žltá a modrá), ktoré bolo použité na tento objav. Röntgenové lúče boli kombinované s optickým obrazom z Digitalized Sky Survey, pozemného prieskumu celej oblohy.

Pulzary sa točia rýchlo neutrónové hviezdy Môže vzniknúť, keď sa masívnym hviezdam minie palivo, zrútia sa a explodujú. Niekedy tieto výbuchy vyvolajú „kopnutie“, ktoré poslalo tento pulzar pretekať cez zvyšky výbuchu supernovy. Vložka poskytuje bližší pohľad na tento pulzar v röntgenových lúčoch z Chandra.

Na uskutočnenie tohto objavu výskumníci porovnali obrázky G292.0+1.8 z Chandra nasnímané v rokoch 2006 a 2016. Dvojica doplnkových obrázkov ukazuje zmeny polohy pulzaru počas 10-ročného obdobia. Zmena polohy zdroja je malá, pretože pulzar je od Zeme vzdialený asi 20 000 svetelných rokov, ale v tomto období prekonal asi 120 miliárd míľ (190 miliárd km). Vedci to dokázali zmerať kombináciou snímok Chandra s vysokým rozlíšením a starostlivou technikou skúmania súradníc pulzarov a iných röntgenových zdrojov pomocou presných pozícií zo satelitu Gaia.

Pulzárne pozície, 2006 a 2016. kredit: X-ray: NASA/CXC/SAO/L. Xi a kol.

Tím vypočítal, že supernova pulzaru sa pohybuje zo stredu zvyšku vľavo dole rýchlosťou najmenej 1,4 milióna míľ za hodinu. Táto rýchlosť je asi o 30 % vyššia ako predchádzajúci odhad rýchlosti pulzaru, ktorý bol založený na nepriamej metóde merania vzdialenosti pulzaru od stredu explózie.

Novo určená rýchlosť pulzaru naznačuje, že G292.0+1.8 a jeho pulzar môžu byť oveľa menšie, než si astronómovia predtým mysleli. Výskumníci odhadujú, že erupcia G292.0+1.8 mohla nastať asi pred 2 000 rokmi, ako je vidieť zo Zeme, a nie pred 3 000 rokmi, ako sa predtým vypočítalo. Tento nový odhad veku G292.0+1,8 je založený na extrapolácii polohy pulzaru dozadu v čase tak, aby sa zhodovala s centrom explózie.

V tom čase niekoľko civilizácií po celom svete zaznamenávalo explózie supernov, čo ponechávalo otvorenú možnosť, že G292.0+1.8 bola priamo pozorovaná. G292.0+1.8 je však pod horizontom pre väčšinu civilizácií na severnej pologuli, ktoré by ju pozorovali, a nie sú zaznamenané žiadne prípady pozorovania supernov na južnej pologuli v smere G292.0+1.8.

Detailný pohľad na stred snímky Chandra G292+1.8. Smer pohybu pulzaru (šípka) a poloha stredu výbuchu (zelený ovál) sú znázornené v závislosti od rýchlosti úlomkov pozorovanej v optických údajoch. Poloha pulzaru bola extrapolovaná pred 3 000 rokmi a trojuholník ukazuje neistotu v uhle extrapolácie. Zhoda dodatočnej polohy s centrom erupcie dáva pulzaru a G292+1,8 vek asi 2000 rokov. Ťažisko (kríž) röntgenovo detekovaných prvkov v troskách (Si, S, Ar, Ca) je na opačnej strane od centra explózie ako je pohybujúci sa pulzar. Táto asymetria v troskách v pravej hornej časti explózie viedla k tomu, že pulzar bol pri zachovaní hybnosti kopnutý vľavo dole. kredit: Röntgenové lúče: NASA/CXC/SAO/L. Xi a kol.; Optické: Palomar DSS2

Okrem toho, že sa výskumný tím dozvedel viac o veku G292.0+1.8, skúmal aj to, ako supernova dala pulzaru jeho silný impulz. Existujú dve hlavné možnosti, pričom obe nezahŕňajú materiál, ktorý by supernova vyvrhovala rovnako vo všetkých smeroch. jedna z moznosti je ta neutrína Úlomky vzniknuté pri výbuchu sa vysunú asymetricky a ďalším je, že úlomky z výbuchu sa vysunú asymetricky. Ak má materiál preferovaný smer, pulzar bude kopnutý opačným smerom kvôli princípu fyziky nazývanému zachovanie hybnosti.

Tento najnovší výsledok by prevýšil množstvo neutrínovej asymetrie potrebnej na vysvetlenie vysokej rýchlosti, čo podporuje vysvetlenie, že asymetria v troskách výbuchu dala pulzaru šmrnc.

Energia, ktorú tento výbuch poskytol pulzaru, bola obrovská. Hoci má pulzar len asi 10 míľ v priemere, má 500 000-krát väčšiu rýchlosť ako Zem a pohybuje sa 20-krát rýchlejšie ako Zem obiehajúca okolo Slnka.

Najnovšia práca Xi Longa a Paula Pluchinského (Centrum pre astrofyziku | Harvard & Smithsonian) o G292.0+1.8 bola prezentovaná na 240. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Pasadene, CA. Výsledky sú tiež diskutované v článku, ktorý bol prijatý na publikovanie v časopise The Astrophysical Journal. Ďalšími autormi článku sú Daniel Patnaud a Terence Getz, obaja z Centra pre astrofyziku.

Odkaz: „Správny pohyb pulzaru J1124-5916 vo zvyšku galaktickej supernovy G292.0+1.8“ Shi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Pluchinsky a Terence J. Schválené spoločnosťou Getz, The Astrophysical Journal,
arXiv:2205.07951

Marshall Space Flight Center NASA riadi program Chandra. Röntgenové centrum Chandra Smithsonian Astrophysical Observatory riadi vedecké operácie z Cambridge v štáte Massachusetts a letové operácie z Burlingtonu v štáte Massachusetts.