Рентгеновские телескопы НАСА выявили впечатляющую «космическую» руку

В 1895 году г-н Вильгельм Рентген открыл рентгеновские лучи и использовал их для получения изображений костей руки своей жены, положив начало революционному методу диагностики в медицине. Сегодня это два рентгеновских космических телескопа. НАСА объединили свои возможности визуализации, чтобы выявить «кости» магнитного поля замечательной структуры в форме руки в космосе. В совокупности эти телескопы показывают поведение мертвой звезды, которая рухнула и продолжает жить благодаря струям возбужденной материи и частиц антиматерии.

Около 1500 лет назад у гигантской звезды в нашей галактике Млечный Путь закончилось ядерное топливо, которое она могла потреблять. Когда это произошло, звезда схлопнулась сама по себе и образовала чрезвычайно плотное тело, называемое нейтронной звездой. Вращающиеся нейтронные звезды с сильными магнитными полями, или пульсары, создают условия, которые невозможно воспроизвести на Земле, и являются лабораториями экстремальных природных явлений. Молодые пульсары могут создавать струи материи и антиматерии, которые удаляются от своих полюсов вместе с сильным ветром, образуя «пульсарную ветровую туманность».

В 2001 году рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» впервые наблюдала пульсар PSR B1509-58 и обнаружила, что его туманность (называемая MSH 15-52) напоминает человеческую руку. Пульсар расположен у основания «ладони» туманности на расстоянии 16 000 световых лет от Земли. Теперь новейший рентгеновский телескоп НАСА, Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), отслеживал MSH 15-52 в течение примерно 17 дней, что является самым продолжительным сроком наблюдения за любым объектом с момента начала работы в декабре 2021 года.

«Данные IXPE дают нам первую карту магнитного поля «руки».“, заявил Роджер Романи из Стэнфордского университета в Калифорнии, который руководил исследованием. «Заряженные частицы, которые производят рентгеновские лучи, движутся вдоль магнитного поля, определяя основную форму туманности, точно так же, как это делают кости в руке человека».

IXPE предоставляет информацию об ориентации электрического поля рентгеновского излучения, определяемой магнитным полем источника рентгеновского излучения. Это называется рентгеновской поляризацией.В больших областях MSH 15-52 степень поляризации чрезвычайно высока, достигая максимального уровня, предсказанного теоретическими работами. Чтобы достичь такой мощности, магнитное поле должно быть очень прямым и однородным, а это означает, что в этих областях туманности пульсара существует небольшое трение.

«Мы все знакомы с рентгеновскими лучами как с медицинским диагностическим инструментом для человека».– сказал соавтор Жозефина Вонг, тоже из Стэнфорда. “Здесь мы используем рентгеновские лучи по-другому, но они все равно раскрывают информацию, которая в противном случае была бы от нас скрыта»..

Особенно интересной особенностью MSH 15-52 является яркая рентгеновская струя, направленная от пульсара к «запястью» в нижней части изображения. Новые данные IXPE показывают, что поляризация в начале струи низкая, вероятно, потому, что это нестабильная область со сложными запутанными магнитными полями, связанными с созданием частиц высокой энергии. К концу струи линии магнитного поля выравниваются и становятся гораздо более однородными, что приводит к гораздо большей поляризации.

Эти результаты позволяют предположить, что частицы получают заряд энергии в сложных турбулентных областях возле пульсара у основания ладони и текут в области, где магнитное поле однородно на запястье, пальцах и большом пальце.

«Мы раскрыли историю жизни гиперэнергетической материи и частиц антиматерии вокруг пульсарасказал соавтор Никколо Ди Лалла, также из Стэнфорда. “Это учит нас тому, как пульсары могут действовать как ускорители частиц.».

IXPE также обнаружила подобные магнитные поля в пульсарных туманностях Вела и Крабовидной, что позволяет предположить, что они могут быть на удивление распространены в этих телах.

^*Следуй за ним Techgear.gr в Новостях Google будет немедленно получать информацию обо всех новых статьях!