Астрономы находят первую ‘туманность ветра’ вокруг магнетара

Нейтронная звезда – сокрушенное ядро крупной звезды, которая исчерпала топливо, разрушилась под его собственным весом и взорвалась как сверхновая звезда. Каждый сжимает эквивалентную массу полумиллиона Земель в шар всего 12 миль (20 километров) через, или о длине острова Манхэттен Нью-Йорка.

Нейтронные звезды обычно найдены как пульсары, которые производят радио, видимый свет, рентген и гамма-лучи в различных местоположениях в их окружающих магнитных полях. Когда пульсар прядет эти регионы в нашем направлении, астрономы обнаруживают импульсы эмиссии, отсюда имя.

Типичные магнитные поля пульсара могут быть 100 миллиардами к в 10 триллионов раз более сильному, чем Земля. Области магнетара достигают преимуществ, в тысячу раз более сильных все еще, и ученые не знают детали того, как они созданы. Приблизительно из 2 600 нейтронных известных звезд до настоящего времени только 29 классифицированы как магнетары.Новооткрытая туманность окружает магнетар, известный как Быстрый J1834.9-0846 – J1834.9, если коротко – который был обнаружен Быстрым спутником НАСА 7 августа 2011, во время краткой вспышки рентгена.

Астрономы подозревают, что объект связан с остатком сверхновой звезды W41, определил местонахождение приблизительно 13 000 световых лет далеко в Щите созвездия к центральной части нашей галактики.«Прямо сейчас мы не знаем, как развитый J1834.9 и продолжает поддерживать туманность ветра, которая до сих пор была структурой, только замеченной вокруг молодых пульсаров», сказал ведущий исследователь Джордж Юнес, постдокторский исследователь в Университете имени Джорджа Вашингтона в Вашингтоне. «Если процесс здесь подобен, то приблизительно 10 процентов вращательной энергетической потери магнетара приводят в действие жар туманности, который был бы самой высокой эффективностью, когда-либо измеренной в такой системе».Спустя месяц после открытия Свифта, команда во главе с Younes бросила другой взгляд на J1834.9, используя обсерваторию рентгена XMM-ньютона Европейского космического агентства (ESA), которая показала необычный кривой жар приблизительно 15 световых лет через сосредоточенный на магнетаре. Новые наблюдения XMM-ньютона в марте и октябрь 2014, вместе с архивными данными из XMM-ньютона и Свифта, подтверждают этот расширенный жар как первую туманность ветра, когда-либо определенную вокруг магнетара.

Работа, описывающая анализ, будет опубликована Астрофизическим Журналом.«Для меня самый интересный вопрос, почему это – единственный магнетар с туманностью?

Как только мы знаем ответ, мы могли бы быть в состоянии понять то, что делает магнетар и что делает обычный пульсар», сказал соавтор Крисса Кувелайотоу, преподаватель в Отделе Физики в Колумбийском Колледже Университета имени Джорджа Вашингтона Искусств и Наук.Самая известная туманность ветра, приведенная в действие пульсаром меньше чем тысяча лет, лежит в основе остатка сверхновой звезды Туманности Краба в Тельце созвездия. Молодые пульсары как этот вращаются быстро, часто десятки времен в секунду. Быстрое вращение пульсара и сильное магнитное поле сотрудничают, чтобы ускорить электроны и другие частицы к очень высоким энергиям.

Это создает требование астрономов оттока ветер пульсара, который служит источником частиц составление в туманности ветра.«Создание туманности ветра требует больших потоков частицы, а также некоторого способа закупорить отток, таким образом, это только течет в пространство», сказала соавтор Элис Хардинг, астрофизик в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленд. «Мы думаем, что расширяющаяся раковина остатка сверхновой звезды служит бутылкой, ограничивая отток в течение нескольких тысяч лет.

Когда раковина расширилась достаточно, это становится слишком слабым, чтобы сдержать частицы, которые тогда просачиваются, и туманность исчезает». Это естественно объясняет, почему туманности ветра не найдены среди более старых пульсаров, даже те, которые ведут сильные оттоки.

Пульсар наслаждается своей вращательной энергией произвести свет и ускорить его ветер пульсара. В отличие от этого, вспышка магнетара приведена в действие энергией, сохраненной в суперсильном магнитном поле. Когда область внезапно повторно формирует к государству более низкой энергии, эта энергия внезапно выпущена во вспышке рентгена и гамма-лучей. Таким образом, в то время как магнетары могут не произвести устойчивый бриз типичного ветра пульсара, во время вспышек они способны к созданию кратких бурь ускоренных частиц.

«Туманность вокруг J1834.9 хранит энергичные оттоки магнетара по своей целой активной истории, начиная много тысяч из несколько лет назад», сказал член команды Джонатан Грэнот, адъюнкт-профессор в Отделе Естественных наук в Открытом Университете в Ra’anana, Израиль. «Это представляет уникальную возможность изучить историческую деятельность магнетара, открывая совершенно новую детскую площадку для теоретиков как я».Спутник XMM-ньютона ЕКА был запущен 10 декабря 1999, из Куру, Французская Гвиана, и продолжает делать наблюдения.

НАСА финансировало элементы пакета инструмента XMM-ньютона и предоставляет Услугу Наблюдателя Гостя НАСА в Годдаре, который поддерживает использование обсерватории американскими астрономами.

Блог обо всем