Astronomer från Sydkorea och Kina har utfört en djup röntgenspektral avbildning av en pulsarvindnebulosa (PWN) som är associerad med en närliggande pulsar betecknad PSR B1929+10. Den nya studien, publicerad 29 april på arXiv.org, presenterar den djupaste undersökningen av systemet, avslöja viktig information om utsläppen från denna PWN.

PWNe är nebulosor som drivs av vinden från en pulsar. Pulsarvinden består av laddade partiklar, och när den kolliderar med pulsarens omgivning, särskilt med den långsamt expanderande supernovautkastningen, det utvecklar en PWN. I vissa fall, när snabbrörliga pulsarer korsar det interstellära mediet (ISM) med överljudshastighet, en bow-chock PWN kan bildas.

På ett avstånd av ca 2, 057 ljusår från solen, PSR B1929+10 är en av de närmaste pulsarerna. Den har en snurrperiod på 226,5 millisekunder och en projicerad hastighet på 177 km/s. Observationer har visat att det är en av de äldsta kända pulsarerna med en röntgennebulosa och verkar vara en av de ljusstarkaste mogna pulsarerna som är förknippade med en pilbågshock PWN.

Dock, karaktären hos PSR B1929+10:s PWN är fortfarande dåligt förstådd. Till exempel, forskare antar att denna nebulosa kan ha flera rumsliga komponenter, och det är okänt om det finns någon spektral variation över den utökade röntgenfunktionen som antas härröra från bow-shock PWN.

För att lösa osäkerheterna, ett team av astronomer ledda av Sangin Kim från Chungnam National University i Daejeon, Sydkorea, har genomfört en röntgenspektral avbildningsanalys av PSR B1929+10:s PWN med en exponering mycket djupare än i tidigare studier. Deras studie är baserad på data som erhållits av ESA:s rymdfarkost XMM-Newton.

"I det här arbetet, vi studerar röntgenbåg-chocknebulosan som drivs av den mogna pulsaren PSR B1929+10 med hjälp av data från XMM-Newton, med en effektiv exponering på ~300 ks, erbjuder den djupaste undersökningen av detta system hittills, " skrev forskarna i tidningen.

Forskarna upptäckte ett axiellt röntgenutflöde bakom den rätta rörelseriktningen, vilket rapporterades av tidigare observationer. De fann att detta utflöde har en utsträckning av cirka åtta bågminuter, vilket är dubbelt så lång tid som uppskattades av tidigare studie publicerad 2006.

Dessutom, röntgenstrålningen från det axiella utflödet tycks bli systematiskt hårdare i motsatt riktning av pulsarens egentliga rörelse. Astronomerna antar att den observerade spektrala härdningen kan förklaras av vissa accelerationsprocesser som sker längs detta särdrag. De noterade att magnetisk energi kan omvandlas till den kinetiska energin hos vindpartiklar, vad som kan resultera i mycket effektiv partikelacceleration.

Förutom det axiella röntgenutflödet, studien upptäckte också två svaga laterala utflöden som sträcker sig i sidled med avseende på korrekt rörelse. Deras orientering visade sig vara liknande de som observerades i vissa andra pulsarer med PWNe. Författarna till tidningen föreslår att sådana egenskaper kan vara resultatet av polära utflöden som böjs av kolvtrycket

© 2020 Science X Network