Вчені виявили нову туманність вітру та пов’язаний з нею пульсар

Астрономи з Університету Західного Сіднея в Австралії та інших країн повідомляють про виявлення нової вітрової туманності пульсара та пульсара, який її живить. Відкриття, представлене в статті, опублікованій 12 грудня на сервері підготовки до друку arXiv , було зроблено за допомогою австралійського квадратного кілометра Array Pathfinder (ASKAP), а також радіотелескопів MeerKAT і Parkes.

Пульсарні вітрові туманності (PWNe) — це туманності, які живляться вітром пульсара. Пульсарний вітер складається із заряджених частинок; коли він стикається з оточенням пульсара, зокрема з викидом наднової, що повільно розширюється, розвивається PWN.

Частинки у PWNe втрачають свою енергію через випромінювання та стають менш енергійними з віддаленням від центрального пульсара. Багатохвильові дослідження цих об’єктів, включаючи рентгенівські спостереження, особливо з використанням просторово-інтегрованих спектрів у рентгенівському діапазоні, мають потенціал для виявлення важливої ​​інформації про потік частинок у цих туманностях. Це може відкрити важливе розуміння природи PWNe в цілому.

Тепер команда астрономів під керівництвом Сани Лазаревич із Західного Сіднейського університету знайшла нову пульсарну туманність вітру в радіоконтинуальних дослідженнях, отриманих від ASKAP і MeerKAT. Вони охрестили новий PWN «Potoroo» на честь маленькою сумчастої тварини, що походить з Австралії.

Далі, використовуючи систему приймача Parkes Ultra-Wideband Low (UWL), вони виявили кандидата на пульсар, який отримав позначення PSR J1638–4713. Подальші спостереження за PSR J1638–4713 підтвердили, що він живить Potoroo.

Спостереження показують, що Потору демонструє характерну кометну морфологію як в радіо-, так і в рентгенівському діапазонах. Це свідчить про те, що пульсар веде PWN і подорожує надзвуково через навколишнє середовище.

«Для пульсарів, які рухаються крізь навколишнє середовище з надзвуковою швидкістю, результуючий ударний тиск перетворює PWN на ударний поштовх. Цей процес обмежує вітер пульсара в напрямку, протилежному напрямку руху пульсара, утворюючи схожий на комету хвіст у формі», — пояснили автори статті.

Згідно з дослідженням, Потору розташований на відстані щонайменше 32 500 світлових років, має радіорозмір близько 68,5 світлових років, тоді як його рентгенівський розмір видається в 10 разів меншим. Таким чином, Потору має найдовші радіостежки PWN, відомі на сьогодні.

Результати показують, що Потору має надзвичайно крутий загальний радіоспектр — на рівні -1,27. Це нижче типових значень для відомого PWNe. Астрономи припускають, що такий різкий загальний спектральний індекс може бути наслідком взаємодії зворотного удару батьківської наднової з PWN.

Що стосується PSR J1638–4713, то він має період обертання 65,74 мілісекунди та міру дисперсії 1553 пк/см³ — другий за величиною серед усіх відомих радіопульсарів. Спостереження показали, що PSR J1638–4713 є молодим пульсаром (з характерним віком 24 000 років), має високу яскравість обертання вниз і велику прогнозовану швидкість, що перевищує 1000 км/с.