Imagens de raios X de Chandra mostraram as formas distintamente diferentes para as estruturas em torno de dois pulsares.
Os pulsares estão girando rapidamente, altamente magnetizados, estrelas de nêutrons nascidas em explosões de supernova provocadas pelo colapso de estrelas maciças.
Em certos casos, os pulsares geram nuvens extensas de partículas de alta energia chamadas de nebulosas ou vento pulsar.
Ao estudar a forma ea orientação dessas estruturas, os astrônomos podem ser capazes de explicar a presença ou ausência de pulsos de rádio e de raios gama desses sistemas.
Chandra X-ray Observatory da NASA tomou as exposições profundas de dois energéticas próximas pulsares que voam através da galáxia Via Láctea. A forma da sua emissão de raios-X sugere que há uma explicação geométrica para intrigante diferenças de comportamento apresentados por alguns pulsares.
Pulsares - rotação rápida, altamente magnetizadas estrelas de nêutrons nascidos em explosões de supernovas desencadeada pelo colapso de estrelas massivas - foram descobertos há 50 anos através do seu pulsado de emissões, altamente regular, rádio. Os pulsares produzem um feixe de radiação semelhante a um farol que os astrónomos detectam como pulsos à medida que a rotação do pulsar varre o feixe através do céu.
Desde sua descoberta, milhares de pulsares foram descobertos, muitos dos quais produzem feixes de ondas de rádio e raios gama. Alguns pulsares mostram apenas pulsos de rádio e outros mostram apenas pulsos de raios gama. Chandra observações revelaram emissão de raios-X constante de extensas nuvens de partículas de alta energia, chamados de pulsares nebulosas de vento, associadas a ambos os tipos de pulsares. Novos dados de Chandra sobre nebulosas de vento pulsar podem explicar a presença ou ausência de pulsos de rádio e de raios gama.
Este gráfico de quatro painéis mostra os dois pulsares observados pelo Chandra. Geminga está no canto superior esquerdo e B0355 + 54 está no canto superior direito. Em ambas as imagens, raios-X de Chandra, de cor azul e roxo , são combinados com os dados infravermelhos do telescópio espacial Spitzer da NASA que mostra estrelas no campo de visão. Abaixo de cada imagem de dados, a ilustração de um artista descreve mais detalhes do que os astrônomos acham que a estrutura de cada nebulosa de vento pulsar parece.
Para geminga, uma observação Chandra profunda totalizando quase oito dias durante vários anos foi analisado para mostrar varrer, arqueou trilhas abrangendo metade de um ano-luz e uma estrutura estreita diretamente atrás do pulsar. Uma observação de Chandra de cinco dias do segundo pulsar, B0355 + 54, mostrou um limite de emissão seguido de uma trilha dupla estreita que se estende por quase cinco anos-luz.
Os pulsares subjacentes são bastante semelhantes, ambos girando cerca de cinco vezes por segundo e ambos com idade de cerca de meio milhão de anos. No entanto, Geminga mostra pulsos de raios gama sem emissão de rádio brilhante, enquanto B0355 + 54 é um dos pulsares de rádio mais brilhantes conhecidos ainda não vistos em raios gama.
Uma interpretação provável das imagens de Chandra é que as fugas longas estreitas ao lado de Geminga ea cauda dobro de B0355 + 54 representam os jatos estreitos que emanam dos pólos do spin do pulsar. Ambos os pulsares também contêm um toro, uma região em forma de disco de emissão que se espalha do equador de rotação do pulsar. Essas estruturas em forma de donut e jatos são esmagados e varridos para trás como os pulsares voar através da galáxia em velocidades supersônicas.
No caso de Geminga, a visão do toro é próxima de edge-on, enquanto os jatos apontam para os lados. B0355 + 54 tem uma estrutura semelhante, mas com o toro visto quase de frente e os jatos apontando quase diretamente para e longe da Terra. Em B0355 + 54, os jatos de varredura aparecem quase no topo um do outro, dando uma cauda dobrada.
Ambos os pulsares têm pólos magnéticos bastante próximos dos seus pólos de spin, como é o caso do campo magnético da Terra. Estes pólos magnéticos são o local da emissão de rádio do pulsar assim que os astrônomos esperam que os feixes de rádio apontem em uma direção similar aos jatos. Em contraste, a emissão de raios gama é produzida principalmente ao longo do equador de rotação e assim se alinha com o toro.
Para Geminga, os astrônomos vêem os pulsos de raios gama brilhantes ao longo da borda do toro, mas os feixes de rádio perto dos jatos apontam para os lados e permanecem invisíveis. Para B0355 + 54, um jato aponta quase ao longo de nossa linha de visão em direção ao pulsar. Isto significa que os astrônomos vêem os pulsos de rádio brilhantes, enquanto o toro e sua emissão de raios gama associada são direcionados em uma direção perpendicular à nossa linha de visão, faltando a Terra.
Essas duas profundas imagens de Chandra, portanto, expuseram a orientação de rotação desses pulsares, ajudando a explicar a presença e ausência dos pulsos de rádio e de raios gama.
As observações de Chandra de Geminga e B0355 + 54 são parte de uma campanha grande, conduzida por Roger Romani da universidade de Stanford, para estudar seis pulsars que foram vistos emitir raios gama. A amostra da pesquisa abrange uma gama de idades, spin-down propriedades e inclinações esperado, tornando-se um poderoso teste de pulsar emissão de modelos.
Um artigo sobre geminga liderado por Bettina Posselt da Penn State University foi aceito para publicação no Astrophysical Journal e está disponível on-line . Um artigo sobre B0355 + 54 conduzida por Noel Klingler, da Universidade George Washington, foi publicado no 20 de dezembro de 2016 edição do The Astrophysical Journal e está disponível on-line . O Centro de Vôo Espacial Marshall da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa de Chandra para a Direção da Missão de Ciência da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência de Chandra e as operações de vôo.
Fast Facts para Geminga:
Crédito Raio X: NASA / CXC / PSU / B.Posselt et ai; Infravermelho: NASA / JPL-Caltech; Ilustração: Nahks TrEhnl
Data de lançamento 18 de janeiro de 2017
Escala A imagem é 4.6 espaço de arcmin transversalmente. (Cerca de 1 ano-luz)
Categoria Estrelas de Neutron / X-ray Binaries
Coordenadas (J2000) RA 06h 33m 54.15s | Dez Dez: +17 46 12,91
constelação Gêmeos
Datas de Observação 14 apontadores entre fevereiro de 2004 e setembro de 2013
Tempo de observação 188 horas 21 min
Obs. IDs 4674, 7592, 14691-14694, 15551, 15552, 15595, 15622, 15623, 16318, 16319, 16372
Instrumento ACIS
Referências Posselt, B. et al., 2016, ApJ (aceite); ArXiv: 1611.03496
Código de cores Raio X (rosa, azul); Infravermelho (escala de cinza) IRRaio X
Estimativa de Distância Cerca de 800 anos-luz
Nenhum comentário:
Postar um comentário