A NASA Chandra a Pulsart röntgensugaras csapdában rögzíti

• 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.

A G292.0 + 1.8 szupernóva-maradvány egy több mint egymillió mérföld/órás sebességgel mozgó pulzárt tartalmaz. Ez a kép a NASA Chandra X-ray Obszervatóriumának adatait tartalmazza (vörös, narancssárga, sárga és kék), amelyeket a felfedezéshez használtak. A röntgensugarakat a Digitized Sky Survey optikai képével kombinálják, amely a teljes égbolt földi felmérése.

A pulzárok gyorsan forognak neutroncsillagok Akkor alakulhatnak ki, amikor a hatalmas csillagokból kifogy az üzemanyag, összeomlanak és felrobbannak. Ezek a robbanások néha „rúgást” produkálnak, ami arra késztette ezt a pulzárt, hogy átszáguldjon a szupernóva-robbanás maradványain. A betéten ennek a pulzárnak a közeli képe látható a Chandra röntgensugárzásában.

A felfedezés érdekében a kutatók összehasonlították a 2006-ban és 2016-ban készített G292.0 + 1,8 Chandra-felvételeket. Egy pár kiegészítő kép a pulzár helyzetének változását mutatja 10 év alatt. A forrás helyének eltolódása elhanyagolható, mert a pulzár körülbelül 20 000 fényévnyire van a Földtől, de ez alatt az időszak alatt körülbelül 120 milliárd mérföldet (190 milliárd km) tett meg. A kutatók ezt úgy tudták megmérni, hogy a nagy felbontású Chandra-képeket precíz technológiával kombinálták, hogy ellenőrizzék a pulzár és más röntgenforrások koordinátáit a Gaia műhold pontos pozícióinak segítségével.

Pulsar helyek, 2006 és 2016. Köszönetnyilvánítás: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Shi et al.

A csapat számításai szerint a pulzár legalább 1,4 millió mérföld/óra sebességgel haladt a szupernóva-maradvány közepétől a bal alsó sarokhoz. Ez a sebesség körülbelül 30%-kal haladja meg a pulzár sebességére vonatkozó korábbi becslést, amely egy közvetett módszeren alapult, mivel azt mérték, milyen messze van a pulzár a robbanás középpontjától.

A pulzár újonnan meghatározott sebessége arra utal, hogy a G292.0 + 1.8 és a pulzár sokkal kisebb lehet, mint azt a csillagászok korábban gondolták. A kutatók becslése szerint a G292.0 + 1.8 a Földről nézve körülbelül 2000 évvel ezelőtt törhetett ki, nem pedig 3000 évvel ezelőtt, ahogyan korábban számították. A G292.0 + 1.8 életkorának ez az új becslése a pulzár elhelyezkedésének időbeni extrapolációján alapul, hogy egybeessen a robbanás középpontjával.

Világszerte sok civilizáció rögzített abban az időben szupernóva-robbanásokat, ami lehetővé tette a G292.0 + 1.8 közvetlen megfigyelését. Mindazonáltal a G292.0 + 1.8 a horizont alatt van a legtöbb északi félteke civilizációnál, amelyet Ön is megfigyelhetett, és nincs rögzített példa arra, hogy szupernóvát észleltek volna a déli féltekén a G292.0 + 1.8 irányában.

Közeli kép Chandra képközpontjáról a G292 + 1.8-hoz. A pulzár mozgási iránya (nyíl) és a robbanás középpontja (zöld ovális) az optikai adatokon látható törmelék mozgása alapján látható. A pulzár helyzetét 3000 évvel ezelőtt extrapolálták, és a háromszög az indukciós szög bizonytalanságát ábrázolja. Az indukciós hely és a robbanás epicentrumának egyezése körülbelül 2000 éves kort ad a pulzár és a G292 + 1,8 évre. A törmelékben észlelt röntgenelemek (Si, S, Ar, Ca) tömegközéppontja (metszéspontja) a robbanás középpontjával szemben helyezkedik el a mozgó pulzárral szemben. A robbanás jobb felső sarkában lévő törmelék aszimmetriája a lendület megőrzésével a bal alsóba rúgta a pulzárt. Köszönetnyilvánítás: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Shi és társai; Optikai: Palomar DSS2

Amellett, hogy többet megtudtak a G292.0 + 1,8 koráról, a kutatócsoport azt is tanulmányozta, hogy a pulzár szupernóvája hogyan adta ki erőteljes rúgását. Két fő lehetőség van, mindkettő magában foglalja azt, hogy a szupernóva nem egyformán lök ki anyagot minden irányban. Az egyik lehetőség az neutrínók A robbanásban a kimenet aszimmetrikusan kilökődik a robbanásból, a másik, hogy a robbanás során keletkező törmelék aszimmetrikusan kilökődik. Ha az anyagnak előnyben részesített orientációja lenne, akkor a pulzár az ellenkező irányba tolódik a lendület megmaradásnak nevezett fizikai elv miatt.

A nagy sebesség megmagyarázásához szükséges neutrínó aszimmetria ebben az utolsó eredményben szélsőséges lenne, alátámasztva azt az értelmezést, hogy a robbanás törmelékében lévő aszimmetria adta a pulzár rúgását.

A robbanásból a pulzárnak átadott energia óriási volt. Bár a pulzár csak körülbelül 10 mérföld átmérőjű, a pulzár tömege 500 000-szerese a Földének, és 20-szor gyorsabban halad, mint a Nap körül keringő Föld sebessége.

Xi Long és Paul Plucinksky (Astrophysics Center | Harvard & Smithsonian) legújabb munkáját a G292.0 + 1.8-ról az Amerikai Csillagászati ​​Társaság 240. találkozóján mutatták be a kaliforniai Pasadenában. Az eredményeket a The Astrophysical Journalban publikálásra elfogadott cikk is tárgyalja. A cikk további szerzői Daniel Patnaud és Terrence Gaetz, mindketten az Asztrofizikai Központtól.

Hivatkozás: „A J1124-5916 pulzár megfelelő mozgása a G292.0 + 1.8 galaktikus szupernóva-maradványban”, Xi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Plucinsky és Terrance J. Gaetz, Elfogadva, Astrophysical Journal.
arXiv: 2205.07951

A NASA Marshall Űrrepülési Központja irányítja a Chandra programot. A Smithsonian Astrophysical Observatory Chandra röntgenközpontja irányítja a tudományos műveleteket a Cambridge-ből (Massachusetts) és a repülési műveleteket a Massachusetts állambeli Burlingtonból.