美国宇航局钱德拉X射线天文台拍摄的迷人图像:一颗脉冲星及其周围形状像手的星云

美国宇航局钱德拉X射线天文台拍摄的迷人图像:一颗脉冲星及其周围形状像手的星云

在这些图像的中心附近是脉冲星B1509-58,这是一颗快速旋转的中子星,直径只有大约12英里。这个微小的物体负责产生一个复杂的星云(称为MSH 15-52),其跨度超过150光年,约900万亿英里。在美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的视图中,这个由高能粒子产生的星云类似于一只手掌和指向右上角的伸出手指的人手。澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的无线电数据提供了有关这颗爆炸恒星及其环境的新信息。该图像还包含氢气的光学数据。图像顶部附近的亮红色和金色区域显示了形成脉冲星的超新星遗迹。来源:X射线:NASA/CXC/香港大学/张等。;电台:ATNF/CSIRO/ATCA;H-alpha:英国STFC/爱丁堡皇家天文台;图像处理:NASA/CXC/SAO/N.Wolk

(蜘蛛网eeook.com)据美国国家航空航天局(李莫洪):2009年,美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台发布了一张迷人的图像:一颗脉冲星及其周围形状像手的星云。

从那时起,天文学家就使用钱德拉和其他望远镜继续观测这个天体。现在,澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的新无线电数据与钱德拉的X射线数据相结合,为这颗爆炸的恒星及其环境提供了新的视角,以帮助了解其特殊的性质和形状。

这张新图像的中心是脉冲星B1509-58,这是一颗快速旋转的中子星,直径只有大约12英里。这个微小的物体负责产生一个复杂的星云(称为MSH 15-52),其跨度超过150光年,约900万亿英里。这个星云是由高能粒子产生的,在X射线中类似于一只手掌和指向右上角的伸出手指的人手。

美国宇航局钱德拉X射线天文台拍摄的迷人图像:一颗脉冲星及其周围形状像手的星云

在这些图像的中心附近是脉冲星B1509-58,这是一颗快速旋转的中子星,直径只有大约12英里。这个微小的物体负责产生一个复杂的星云(称为MSH 15-52),其跨度超过150光年,约900万亿英里。这个星云是由高能粒子产生的,在钱德拉的X射线视图中,它类似于一只手掌和指向右上角的伸出手指的人手。来自ATCA的无线电数据提供了有关这颗爆炸恒星及其环境的新信息。该图像还包含氢气的光学数据。图像顶部附近的亮红色和金色区域显示了形成脉冲星的超新星遗迹。来源:X射线:NASA/CXC/香港大学/张等。;电台:ATNF/CSIRO/ATCA;H-alpha:英国STFC/爱丁堡皇家天文台;图像处理:NASA/CXC/SAO/N.Wolk

当一颗大质量恒星燃烧完其可持续的核燃料后,大部分恒星向内坍缩,从而产生了脉冲星。随后的爆炸将恒星的外层作为超新星向外送入太空。

脉冲星几乎每秒自转七次,并具有强大的磁场,比地球强约15万亿倍。快速的旋转和强大的磁场使B1509-58成为银河系中最强大的电磁发生器之一,使其能够驱动高能电子风和其他粒子远离脉冲星,从而形成星云。

在这张新的合成图像中,ATCA无线电数据(以红色表示)与钱德拉的X射线(以蓝色、橙色和黄色显示)以及氢气(金)的光学图像相结合。MSH 15-52中X射线和无线电数据之间的重叠区域显示为紫色。光学图像显示了视野中的恒星以及超新星残骸的一部分,即超新星残骸RCW 89。该图的标记版本显示了图像的主要特征。

来自ATCA的无线电数据现在揭示了与星云磁场方向对齐的复杂细丝,如补充图像中的短而直的白线所示。这些细丝可能是脉冲星粒子风与超新星碎片碰撞的结果。

美国宇航局钱德拉X射线天文台拍摄的迷人图像:一颗脉冲星及其周围形状像手的星云

在这些图像的中心附近是脉冲星B1509-58,这是一颗快速旋转的中子星,直径只有大约12英里。这个微小的物体负责产生一个复杂的星云(称为MSH 15-52),其跨度超过150光年,约900万亿英里。在美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的视图中,这个由高能粒子产生的星云类似于一只手掌和指向右上角的伸出手指的人手。澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的无线电数据提供了有关这颗爆炸恒星及其环境的新信息。该图像还包含氢气的光学数据。图像顶部附近的亮红色和金色区域显示了形成脉冲星的超新星遗迹。来源:X射线:NASA/CXC/香港大学/张等。;电台:ATNF/CSIRO/ATCA;H-alpha:英国STFC/爱丁堡皇家天文台;图像处理:NASA/CXC/SAO/N.Wolk

通过比较无线电和X射线数据,研究人员确定了这两种光源之间的关键差异。特别是,一些突出的X射线特征,包括朝向图像底部的射流和朝向顶部的三个“手指”的内部,在无线电波中没有检测到。这表明高能粒子正从脉冲星附近的冲击波中泄漏出来,类似于超音速飞机的音爆,并沿着磁场线移动以产生手指。

无线电数据还显示,RCW 89的结构与典型的年轻超新星遗迹不同。大部分无线电发射是不均匀的,与X射线和光发射的团块非常匹配。它也远远超出了X射线发射。所有这些特征都支持RCW 89正在与附近稠密的氢气云碰撞的观点。

然而,研究人员并没有完全理解数据所显示的一切。一个令人困惑的区域是图像右上角X射线发射的清晰边界,这似乎是超新星的爆炸波——见标记的特征。对于像RCW 89这样的年轻超新星遗迹,超新星爆炸波在无线电波中通常很亮,因此研究人员对X射线边界没有无线电信号感到惊讶。

MSH 15-52和RCW 89显示出许多其他年轻来源中没有的独特特征。然而,关于这些结构的形成和演化,仍有许多悬而未决的问题。需要进一步的工作来更好地理解脉冲星风和超新星碎片之间的复杂相互作用。

香港大学的张淑萌(Shumeng Zhang)与香港大学的Stephen C.Y.Ng和意大利国家天体物理研究所的Niccolo‘Bucciantini共同撰写了一篇描述这项工作的论文,该论文已发表在《天体物理杂志》上https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adf333.

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学操作和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。




上一篇 下一篇 TAG: 脉冲星 星云