X-ışını ve radyo yeni görüntüde 'elle' gidiyor

2009 yılında, NASA'nın Chandra X-Ray Gözlemevi büyüleyici bir görüntü yayınladı: bir pulsar ve el gibi şekillendirilmiş çevresindeki bulutsu.

O zamandan beri, gökbilimciler bu nesneyi gözlemlemeye devam etmek için Chandra ve diğer teleskopları kullandılar. Şimdi, Avustralya Telescope Compact Dizisi'nden (ATCA) yeni radyo verileri, bu patlamış yıldızın ve çevresinin yeni bir görünümünü sağlamak için Chandra'nın X-ışını verileri ile birleştirildi, tuhaf özelliklerini ve şeklini anlamaya yardımcı oldu.

Bu yeni görüntünün merkezinde, sadece yaklaşık 12 mil çapında hızla dönen bir nötron yıldızı olan Pulsar B1509-58 yer alıyor. Bu küçük nesne, 150 ışık yılı veya yaklaşık 900 trilyon milden fazla süren karmaşık bir bulutsu (MSH 15-52 olarak adlandırılır) üretmekten sorumludur. Enerjik parçacıklar tarafından üretilen bulutsu, bir avuç içi olan bir insan eline ve X-ışınlarında sağ üst kısmı gösteren genişletilmiş parmaklara benziyor.

Büyük bir yıldızın çöküşü, yıldızın çoğu sürdürülebilir nükleer yakıtından yandıktan sonra içe doğru düştüğünde pulsar yarattı. Sonraki bir patlama, yıldızın dış katmanlarını bir süpernova olarak uzaya doğru gönderdi.

Pulsar saniyede neredeyse yedi kez dönüyor ve güçlü bir manyetik alana sahip, Dünya'dan yaklaşık 15 trilyon kat daha güçlü. Hızlı rotasyon ve güçlü manyetik alan, B1509-58'i galaksideki en güçlü elektromanyetik jeneratörlerden biri haline getirerek, enerjik bir elektron ve diğer parçacıklar rüzgarını pulsardan uzaklaştırarak bulutsu oluşturur.

Bu yeni kompozit görüntüde, ATCA radyo verileri (kırmızı renkte temsil edilir), hidrojen gazı (altın) optik görüntüsü ile birlikte Chandra'dan (mavi, turuncu ve sarı olarak gösterilen) X-ışınları ile birleştirilmiştir. MSH 15-52'deki X-ışını ve radyo verileri arasındaki örtüşen alanlar mor olarak göstermektedir. Optik görüntü, Supernova'nın enkazının kısımları olan Supernova kalıntısı RCW 89 ile birlikte bakış alanındaki yıldızları gösterir. Şeklin etiketli bir versiyonu görüntünün ana özelliklerini gösterir.

ATCA'dan gelen radyo verileri şimdi, ek bir görüntüde kısa, düz, beyaz çizgilerle gösterilen bulutsu manyetik alanının yönleriyle hizalanmış karmaşık filamentleri ortaya koymaktadır. Bu filamentler, pulsarın parçacık rüzgarının süpernova enkazıyla çarpışmasından kaynaklanabilir.

Radyo ve röntgen verilerini karşılaştırarak, araştırmacılar iki ışık türünün kaynakları arasındaki temel farklılıkları belirlediler. Özellikle, görüntünün altına doğru jet ve üç “parmak” ın iç kısımları da dahil olmak üzere bazı belirgin X-ışını özellikleri radyo dalgalarında tespit edilmez. Bu, yüksek enerjik parçacıkların pulsarın yakınında bir süpersonik uçağın sonik patlamasına benzer bir şok dalgasından sızdığını ve parmakları oluşturmak için manyetik alan çizgileri boyunca hareket ettiğini göstermektedir.

Radyo verileri ayrıca RCW 89'un yapısının tipik genç süpernova kalıntılarından farklı olduğunu göstermektedir. Radyo emisyonunun çoğu düzensizdir ve X-ışını ve optik emisyon kümelerine yakından eşleşir. Ayrıca X-ışını emisyonunun çok ötesine uzanır. Tüm bu özellikler, RCW 89'un yakındaki yoğun bir hidrojen gazı bulutuyla çarpıştığı fikrini desteklemektedir.

Ancak, araştırmacılar verilerin onları gösterdiği her şeyi tam olarak anlamıyorlar. Düşünceli bir alan, görüntünün sağ üst kısmındaki X-ışını emisyonunun süpernova'dan patlama dalgası gibi görünen keskin sınırıdır-etiketli özelliğe bakın. Süpernova patlama dalgaları genellikle RCW 89 gibi genç süpernova kalıntıları için radyo dalgalarında parlaktır, bu nedenle araştırmacılar için X-ışını sınırında radyo sinyali olmaması şaşırtıcıdır.

MSH 15–52 ve RCW 89, diğer genç kaynaklarda bulunmayan birçok benzersiz özellik göstermektedir. Bununla birlikte, bu yapıların oluşumu ve evrimi hakkında hala birçok açık soru vardır. Pulsar rüzgarı ve süpernova kalıntıları arasındaki karmaşık etkileşimin daha iyi anlaşılmasını sağlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Hong Kong Üniversitesi'nden Shumeng Zhang liderliğindeki bu çalışmayı anlatan bir makale, Hong Kong Üniversitesi'nden ortak yazarlar Stephen Cy Ng ve İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden Bucciantini ile Astrofizik Dergisi'nde yayınlandı ve https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adf333.

NASA'nın Huntsville, Alabama'daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi'nin Chandra X-Ray Center, Cambridge, Massachusetts'ten bilim operasyonlarını ve Burlington, Massachusetts'ten uçuş operasyonlarını kontrol ediyor.

Chandra X-Ray Gözlemevi ve Misyonu hakkında daha fazla bilgi edinin:

https://www.nasa.gov/chandra

https://chandra.si.edu

Bu sürüm, neon kırmızı bir buluta ulaşan kozmik bir elden güçlü bir şekilde benzeyen bir bulutsu ve pulsarın bileşik bir görüntüsüne sahiptir.

Neon kırmızı bulut, görüntünün üstüne yakın, sadece merkez hakkımızda oturuyor. Buluttaki kırılmalar, örümcek ağlarına benzeyen iç içe geçmiş altın ipliklerini veya bir kafes alt yapısını ortaya çıkarır. Bu bulut, görüntünün kalbinde pulsar oluşturan süpernova kalıntılarıdır. Hızla dönen bir nötron yıldızı olan pulsar, sadece 12 mil çapında, bu görüntüde 150 ışık yılı boyunca bir alan bölgesini temsil eden çok küçük.

Görüntünün alt yarısına, pulsar ve süpernova bulutuna doğru uzanan büyük mavi bir el hakimdir. Bu, MSH 15-52 adı verilen karmaşık bir bulutsu, enerjik bir elektron rüzgarı ve pulsardan uzaklaştırılan diğer parçacıklardır. Bir ele benzerlik yadsınamaz. Nebula'nın içinde, mavi çizgiler ve döngüler soluktan donanmaya, tıbbi bir röntgen veya dev, kozmik bir hayaletin özlem elini çağrıştırıyor.

El ve bulutsu, parıldayan altın lekelerin puanlarıyla çevrili alanın karanlığına karşı yerleştirilmiştir. Sol altımızda, bir altın hidrojen gazı bulutu görüntünün kenarlarının ötesine uzanır. Bu kompozitte, altın optik verileri temsil eder; Kırmızı, ATCA radyo verilerini temsil eder; ve mavi, turuncu ve sarı Chandra'dan X-ışını verilerini temsil eder. Bulutsusun mavi elinin radyo verileriyle kırmızı renkte örtüştüğü yerlerde, parmaklar puslu ve mor görünür.

Megan Watzke
Chandra X-ışını Merkezi
Cambridge, Mass.
617-496-7998
[email protected]

Corinne Beckinger
Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Huntsville, Alabama
256-544-0034
[email protected]