探測到弓形激波脈沖星風(fēng)星云,距離我們才2057光年!

天文學(xué)家對與一顆名為PSR B1929+10脈沖星有關(guān)的弓形激波脈沖星風(fēng)星云(PWN)進行了深度X射線光譜成像,這項新研究展示了對該系統(tǒng)的最深入研究,揭示了有關(guān)該脈沖星風(fēng)星云發(fā)射的重要信息,其研究發(fā)表在《arxiv》上。

脈沖星風(fēng)星云是由脈沖星的風(fēng)提供動力的星云,脈沖星風(fēng)是由帶電粒子組成,當(dāng)它與脈沖星的周圍環(huán)境,特別是與緩慢膨脹的超新星拋射物碰撞時,就會形成脈沖星風(fēng)星云。

在某些情況下,當(dāng)快速運動的脈沖星以超音速穿越星際介質(zhì)(ISM)時,可能會形成弓激波脈沖星風(fēng)星云。在距離太陽約2057光年的地方,PSRB1929+10是離我們最近的脈沖星之一。它的自旋周期為226.5毫秒,預(yù)計速度為177千米/秒。觀測表明,它是已知最古老且具有X射線星云的脈沖星之一,而且似乎是與弓形激波脈沖星有關(guān)最明亮的成熟脈沖星之一。然而,PSRB1929+10的脈沖星風(fēng)星云性質(zhì)仍然知之甚少。

例如,研究人員假設(shè)這個星云可能有幾個空間成分,目前還不清楚是否存在來自弓激波脈沖星風(fēng)星云擴展X射線特征的光譜變化。為了解決不確定性,韓國大田忠南國立大學(xué)Sangin Kim領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團隊對PSR B1929+10脈沖星風(fēng)星云進行了X射線光譜成像分析,曝光深度比之前的研究要深得多,其研究是基于歐空局XMM-牛頓衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)。在這項研究中,利用XMM-牛頓的數(shù)據(jù)研究了由成熟脈沖星PSRB1929+10提供動力的X射線弓激波星云。

有效曝光~300k,提供了迄今為止對這個系統(tǒng)最深入的研究。研究人員探測到了自然運動方向后面的X射線軸向流出,這是之前觀測報告的。發(fā)現(xiàn),這種流出的范圍約為8角分鐘,是2006年發(fā)表的前一項研究估計長度的兩倍。此外,軸向流出的X射線輻射,似乎在脈沖星本身運動的相反方向上系統(tǒng)性地變得更強。天文學(xué)家假設(shè),觀測到的光譜硬化可以用沿著這一特征發(fā)生的某些加速過程來解釋。

磁能可以轉(zhuǎn)化為風(fēng)粒子的動能,這可以導(dǎo)致非常有效的粒子加速。除了X射線軸向流出外,研究還發(fā)現(xiàn)了兩個微弱的橫向流出,這些流出是相對于自身運動橫向延伸的。結(jié)果表明,它們的取向與用脈沖星風(fēng)星云觀測到的其他一些脈沖星取向相似,這些特征可能是極外流被柱塞壓力彎曲的結(jié)果。
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研究發(fā)表期刊《arxiv》
Cite: arXiv:2004.14019
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