Обнаружено высокоэнергетическое гамма-излучение возле далекого пульсара

Используя Большую высотную обсерваторию LHAASO, международная группа астрономов обнаружила гамма-лучи сверхвысокой энергии (VHE) вокруг пульсара PSR J0248+6021, которые могут быть гало пульсара или туманностью пульсарного ветра.

Пульсары — это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие пучок электромагнитного излучения. Обычно они обнаруживаются в виде коротких всплесков радиоизлучения; однако некоторые из них также наблюдаются с помощью оптических, рентгеновских и гамма-телескопов.

Источники гамма-излучения с энергией фотонов от 100 ГэВ до 100 ТэВ называются источниками гамма-излучения очень высоких энергий (VHE), а источники с энергией фотонов выше 0,1 ПэВ — источниками гамма-излучения сверхвысоких энергий (UHE). Природа этих источников до сих пор недостаточно хорошо изучена, поэтому астрономы постоянно ищут новые объекты такого типа, чтобы охарактеризовать их, что могло бы пролить свет на их свойства в целом.

Обнаруженный в 1997 году, объект PSR J0248+6021 является пульсаром с периодом вращения приблизительно 217 миллисекунд и мощностью замедления на уровне 213 дециллионов эрг/с. Пульсар имеет необычно высокую меру дисперсии около 370 пк/см ³ , что, скорее всего, связано с его расположением в пределах плотной гигантской области ионизированного атомарного водорода (область HII), обозначенной как W5, на расстоянии около 6500 световых лет.

Теперь группа астрономов под руководством Чжэнь Цао из Китайской академии наук (CAS) сообщает об обнаружении гамма-излучения VHE, расположенного недалеко от пульсара PSR J0248+6021. Открытие основано на данных, полученных с помощью детекторной решетки WCDA.

Анализируя данные WCDA, команда астрономов идентифицировала три источника гамма-излучения, два из которых близки к PSR J0248+6021 по угловому расстоянию. Один из них оказался протяженным источником, соответствующим 1LHAASO J0249+6022, указанному в первом каталоге LHAASO, а другой — точечным источником с угловым расстоянием около 1,2 градуса от пульсара.

Согласно статье, не было найдено четкого протяженного многоволнового аналога 1LHAASO J0249+6022 от радио до ГэВ-диапазонов. Поэтому авторы пришли к выводу, что наиболее правдоподобным объяснением обнаруженного гамма-излучения VHE является обратный комптоновский процесс высокорелятивистских электронов и позитронов, инжектированных PSR J0248+6021.

Астрономы отметили, что морфология гамма-излучения VHE позволяет предположить, что 1LHAASO J0249+6022 представляет собой гало пульсара ТэВ или туманность пульсарного ветра, связанную с PSR J0248+6021.

«Предполагается, что эти электроны/позитроны либо заключены в туманности пульсарного ветра, либо уже вырвались в межзвездную среду, образуя гало пульсара», — заключили исследователи.

Об этом открытии сообщается на сервере препринтов arXiv.