Астрономы обнаружили новую пульсарную ветровую туманность

В центре туманности находится пульсар PSR J1638–4713 с периодом вращения 65,74 миллисекунд.

Арсений Щукин27.12.2023

345

Астрономы сообщают об обнаружении новой пульсарной ветровой туманности и пульсара, который питает ее. Открытие было сделано с использованием австралийского радиоинтерферометра Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), а также радиотелескопов MeerKAT и Parkes.

Плерионы или пульсарные ветровые туманности (PWN) — это туманности, питаемые ветром пульсара. Пульсарный ветер состоит из заряженных частиц; когда он сталкивается с окружением пульсара, в частности с медленно расширяющимся выбросом сверхновой, у него образуется PWN.

Частицы в плерионе теряют свою энергию из-за излучения и становятся менее энергичными по мере удаления от центрального пульсара. Многоволновые исследования этих объектов, включая рентгеновские наблюдения, особенно с использованием пространственно-интегрированных спектров в рентгеновском диапазоне, потенциально могут раскрыть важную информацию о потоке частиц в этих туманностях и о природе PWN в целом.

Теперь группа астрономов из Университета Западного Сиднея обнаружила новую пульсарную ветровую туманность в исследованиях радиоконтинуума, полученных с помощью ASKAP и MeerKAT.

Они назвали новый PWN «Потору» в честь небольшого сумчатого австралийского животного из семейства кенгуровых крыс.

Затем, используя систему сверхширокополосного низкочастотного приемника Паркса (UWL), астрономы обнаружили кандидата на пульсар, получившего обозначение PSR J1638–4713. Дальнейшие наблюдения за PSR J1638–4713 подтвердили, что он приводит в действие Потору.

Наблюдения показывают, что Потору демонстрирует характерную кометную морфологию как в радио-, так и в рентгеновском диапазоне. Это говорит о том, что пульсар возглавляет PWN и движется через окружающую среду на большой скорости.

«Для пульсаров, которые перемещаются через окружающую среду со большими скоростями, возникающее в результате напорное давление преобразует PWN в головную ударную волну. Этот процесс удерживает ветер пульсара в направлении, противоположном направлению движения пульсара, образуя кометоподобную форму хвоста», — пояснили авторы статьи.

Составное изображение области плоскости Галактики и Потору: красный слой показывает изображение полной интенсивности ASKAP на частоте 1368 МГц, а зеленый и синий слои представляют инфракрасные изображения WISE на длине волны 12 мкм и 22 мкм соответственно. Известные галактические сверхновые обозначены красными кружками, а известные галактические области HII отмечены зеленым. На вставке — увеличенное изображение ASKAP, показывающее Потору, где красный крест отмечает положение источника рентгеновского излучения, а красная пунктирная линия — ось симметрии Потору, что соответствует длине хвоста, изучаемой в этой статье. © arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.06961.

Согласно исследованию, Потору находится на расстоянии не менее 32 500 световых лет от нас, имеет радиоразмер около 68,5 световых лет, тогда как его рентгеновский размер оказывается в 10 раз меньшим. Таким образом, в Потору находятся самые длинные радиотрассы PWN, известные на сегодняшний день.

Результаты показывают, что Потору имеет необычный общий радиоспектр — на уровне -1,27. Это ниже типичных значений для известных PWNe. Астрономы предполагают, что такой спектральный индекс может быть следствием взаимодействия обратной ударной волны родительской сверхновой с PWN.

Что касается самого пульсара PSR J1638–4713, то он имеет период вращения 65,74 миллисекунды и меру дисперсии 1.553 пк/см ³ — это второй по величине среди всех известных радиопульсаров.

Наблюдения показали, что PSR J1638–4713 представляет собой молодой пульсар (с возрастом 24 000 лет), имеет высокую светимость со спином вниз и большую проекционную скорость, превышающую 1000 км/с.

Открытие было опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Дополнительно

Метки