În 2009, Observatorul de raze X Chandra al NASA a publicat o imagine captivantă: un pulsar și nebuloasa sa înconjurătoare, care are forma unei mâini.
De atunci, astronomii au folosit telescopul Chandra și alte telescoape pentru a continua să observe acest obiect. Acum, noile date radio de la Australia Telescope Compact Array (ATCA) au fost combinate cu datele obținute cu ajutorul razelor X de către Chandra pentru a oferi o perspectivă nouă asupra acestei stele care a explodat și a mediului său, pentru a ajuta la înțelegerea proprietăților și formei sale particulare.
În centrul acestei noi imagini se află pulsarul B1509-58, o stea neutronică cu rotire rapidă, cu un diametru de doar aproximativ 19 kilometri. Acest obiect minuscul este responsabil pentru producerea unei nebuloase complexe (numită MSH 15-52) care se întinde pe mai bine de 150 de ani-lumină, sau aproximativ 1450 de trilioane de kilometri. Nebuloasa, care este produsă de particule energetice, seamănă cu o mână umană cu palma și degetele întinse îndreptate spre dreapta sus în imaginea obținut cu razele X.
Pulsarul s-a format prin prăbușirea unei stele masive, atunci când o mare parte din aceasta a făcut implozie după ce și-a consumat combustibilul nuclear sustenabil. O explozie ulterioară a trimis straturile exterioare ale stelei în spațiu sub formă de supernovă.
Pulsarul se rotește de aproape șapte ori pe secundă și are un câmp magnetic puternic, de aproximativ 15 trilioane de ori mai puternic decât cel al Pământului. Rotația rapidă și câmpul magnetic puternic fac din B1509-58 unul dintre cele mai puternice generatoare electromagnetice din Galaxie, permițându-i să alunge un vânt energetic de electroni și alte particule de pulsar, creând nebuloasa.
În această nouă imagine compozită, datele radio de la ATCA (reprezentate în roșu) au fost combinate cu razele X de la Chandra (prezentate în albastru, portocaliu și galben), împreună cu o imagine optică a hidrogenului gazos (auriu).
Zonele de suprapunere dintre datele cu raze X și cele radio din MSH 15-52 sunt colorate în violet. Imaginea optică prezintă stelele în câmpul vizual, împreună cu părți din resturile supernovei, rămășița supernovei RCW 89. O versiune a figurii prezintă principalele caracteristici ale imaginii evidențiate prin marcaje.
Datele radio de la ATCA dezvăluie acum filamente complexe care sunt aliniate cu direcțiile câmpului magnetic al nebuloasei, indicate de liniile scurte, drepte și albe dintr-o imagine suplimentară. Aceste filamente ar putea rezulta din coliziunea vântului de particule al pulsarului cu resturile supernovei.
Prin compararea datelor radio și a celor obținute prin raze X, cercetătorii au identificat diferențe cheie între sursele celor două tipuri de lumină. În special, unele caracteristici proeminente ale razelor X, inclusiv jetul spre partea de jos a imaginii și părțile interioare ale celor trei „degete” spre partea de sus, nu sunt detectate în undele radio. Acest lucru sugerează că particulele extrem de energetice se scurg dintr-o undă de șoc – similară cu boom-ul sonic al unui avion supersonic – în apropierea pulsarului și se mișcă de-a lungul liniilor câmpului magnetic pentru a crea degetele.
Datele radio arată, de asemenea, că structura lui RCW 89 este diferită de rămășițele tipice ale supernovelor tinere. O mare parte din emisia radio este neuniformă și se potrivește îndeaproape cu aglomerările de raze X și emisia optică. De asemenea, se extinde mult dincolo de emisia de raze X. Toate aceste caracteristici susțin ideea că RCW 89 se ciocnește cu un nor dens de hidrogen gazos din apropiere.
Cu toate acestea, cercetătorii nu înțeleg pe deplin tot ceea ce le arată datele. O zonă derutantă este limita clară a emisiei de raze X din partea dreaptă sus a imaginii, care pare a fi unda de șoc a supernovei – vezi imaginea marcată . Undele de șoc ale supernovelor sunt de obicei strălucitoare în undele radio pentru rămășițele supernovelor tinere, cum ar fi RCW 89, așa că este surprinzător pentru cercetători că nu există semnal radio la limita de raze X.
MSH 15–52 și RCW 89 prezintă multe caracteristici unice care nu se regăsesc în alte surse tinere. Cu toate acestea, există încă multe întrebări deschise cu privire la formarea și evoluția acestor structuri. Sunt necesare lucrări suplimentare pentru a oferi o mai bună înțelegere a interacțiunii complexe dintre vântul pulsar și resturile de supernovă.
O lucrare care descrie această lucrare, condusă de Shumeng Zhang de la Universitatea din Hong Kong, cu coautorii Stephen C.Y. Ng de la Universitatea din Hong Kong și Niccolo’ Bucciantini de la Institutul Național Italian de Astrofizică, a fost publicată în The Astrophysical Journal și este disponibilă AICI .
Descriere vizualăAceastă versiune prezintă o imagine compozită a unei nebuloase și a unui pulsar care seamănă puternic cu o mână cosmică care întinde mâna spre un nor roșu neon.Norul roșu neon se află aproape de partea de sus a imaginii, chiar în dreapta noastră față de centru. Spațiile din nor dezvăluie fire împletite „de aur” care seamănă cu pânze de păianjen sau o substructură de tip zăbrele. Acest nor reprezintă rămășițele supernovei care a format pulsarul din centrul imaginii. Pulsarul, o stea neutronică care se rotește rapid, cu un diametru de doar 19 kilometri, este mult prea mic pentru a fi văzut în această imagine, care reprezintă o regiune a spațiului cu un diametru de peste 150 de ani-lumină.Jumătatea inferioară a imaginii este dominată de o mână albastră masivă care se întinde spre pulsar și norul de supernovă. Aceasta este o nebuloasă complexă numită MSH 15-52, un vânt energetic de electroni și alte particule împinse departe de pulsar. Asemănarea cu o mână este incontestabilă. În interiorul nebuloasei, dungile și vârtejurile de albastru variază de la palid la bleumarin, evocând o radiografie medicală sau mâna tânjitoare a unei fantome cosmice gigantice.Mâna și nebuloasa sunt așezate pe fundalul întunericului spațiului, înconjurate de zeci de pete aurii strălucitoare. În stânga jos, un nor de hidrogen gazos auriu se extinde dincolo de marginile imaginii. În această imagine compozită, aurul reprezintă datele optice; roșul reprezintă datele radio ATCA; iar albastrul, portocaliul și galbenul reprezintă datele cu raze X de la Chandra. Acolo unde mâna albastră a nebuloasei se suprapune cu datele radio în roșu, degetele apar neclare și violete.
