Astronomer undersøger emissionen fra en nærliggende pulsarvindtåge

Astronomer fra Sydkorea og Kina har udført en dyb røntgen-spektral billeddannelse af en bue-chok pulsarvindtåge (PWN) forbundet med en nærliggende pulsar betegnet PSR B1929+10. Den nye undersøgelse, offentliggjort 29. april på arXiv.org, præsenterer den dybeste undersøgelse af systemet, afsløre vigtige oplysninger om emissionen fra denne PWN.

PWNe er tåger drevet af vinden fra en pulsar. Pulsarvind er sammensat af ladede partikler, og når den kolliderer med pulsarens omgivelser, især med den langsomt ekspanderende supernova-udstødning, det udvikler en PWN. I nogle tilfælde, når hurtigt bevægende pulsarer krydser det interstellare medium (ISM) med supersonisk hastighed, en bue-chok PWN kan dannes.

I en afstand af ca. 2, 057 lysår fra solen, PSR B1929+10 er en af ​​de nærmeste pulsarer. Den har en spinperiode på 226,5 millisekunder og en forventet hastighed på 177 km/s. Observationer har vist, at det er en af ​​de ældste kendte pulsarer med en røntgentåge og ser ud til at være en af ​​de lyseste modne pulsarer, der er forbundet med en bue-chok PWN.

Imidlertid, karakteren af ​​PSR B1929+10's PWN er stadig dårligt forstået. For eksempel, forskere antager, at denne tåge kan have flere rumlige komponenter, og det er ukendt, om der er nogen spektral variation på tværs af den udvidede røntgenfunktion, der antages at stamme fra bow-shock PWN.

For at løse usikkerhederne, et hold af astronomer ledet af Sangin Kim fra Chungnam National University i Daejeon, Sydkorea, har udført en røntgenspektral billeddannelsesanalyse af PSR B1929+10's PWN med en eksponering meget dybere end i tidligere undersøgelser. Deres undersøgelse er baseret på data opnået af ESA's XMM-Newton rumfartøj.

"I dette arbejde, vi studerer røntgen-bue-chok-tågen drevet af den modne pulsar PSR B1929+10 ved hjælp af data fra XMM-Newton, med en effektiv eksponering på ~300 ks, tilbyder den dybeste undersøgelse af dette system hidtil, " skrev forskerne i avisen.

Forskerne opdagede en aksial røntgenudstrømning bag den rigtige bevægelsesretning, hvilket blev rapporteret af tidligere observationer. De fandt ud af, at denne udstrømning har en udstrækning på omkring otte bueminutter, hvilket er det dobbelte af længden anslået af tidligere undersøgelse offentliggjort i 2006.

I øvrigt, røntgenudsendelsen af ​​den aksiale udstrømning ser ud til at blive systematisk hårdere i den modsatte retning af pulsarens rette bevægelse. Astronomerne antager, at den observerede spektrale hærdning kan forklares ved visse accelerationsprocesser, der forekommer langs dette træk. De bemærkede, at magnetisk energi kan omdannes til den kinetiske energi af vindpartikler, hvad der kan resultere i meget effektiv partikelacceleration.

Udover den aksiale røntgenudstrømning, undersøgelsen påviste også to svage laterale udstrømninger, der strækker sig lateralt i forhold til den rigtige bevægelse. Deres orienteringer viste sig at ligne dem, der blev observeret i nogle andre pulsarer med PWNe. Forfatterne af papiret antyder, at sådanne træk kan skyldes polære udstrømninger, som bøjes af ramtrykket

© 2020 Science X Network