Два рентгеновских космических телескопа НАСА объединили свои возможности, чтобы показать магнитные «кости» примечательного космического объекта, похожего на руку. Исследование раскрывает поведение мертвой звезды, которая выбрасывает шлейфы частиц заряженной материи и антиматерии.
Около 1500 лет назад у гигантской звезды в нашей галактике закончилось ядерное топливо. Когда это произошло, звезда схлопнулась сама на себя и образовался чрезвычайно плотный объект — нейтронную звезду. Пульсары — вращающиеся нейтронные звезды с сильными магнитными полями, они представляют собой лаборатории для экстремальной физики с условиями, которые невозможно воспроизвести на Земле. Молодые пульсары могут создавать струи вещества и антивещества, бьющие из полюсов и образующие «пульсарную ветровую туманность».
В 2001 году рентгеновская обсерватория «Чандра» впервые заметила пульсар PSR B1509-58, его пульсарная ветровая туманность (называемая MSH 15-52) напоминает человеческую руку. Пульсар расположен у основания «ладони» туманности на расстоянии 16 000 световых лет от Земли. Недавно новейший рентгеновский телескоп, Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), наблюдал MSH 15-52 в течение 17 дней. Результаты опубликованы в статье в Astrophysical Journal.
«Данные IXPE дают нам первую карту магнитного поля в „руке“. Заряженные частицы, производящие рентгеновские лучи, движутся вдоль магнитного поля, определяя основную форму туманности, как это делают кости в руке человека», — сказал Роджер Романи из Стэнфордского университета, который руководил исследованием.
Особенно интересной особенностью MSH 15-52 является яркая рентгеновская струя, направленная от пульсара к «запястью» в нижней части изображения, турбулентная вначале, около пульсара, и прямая на удалении от него. Это подразумевает, что частицы получают энергию в сложных турбулентных областях рядом с пульсаром у основания «ладони» и текут в области, где магнитное поле однородно.
«Это учит нас тому, как пульсары могут действовать как ускорители частиц», — сказал соавтор Никколо Ди Лалла, также из Стэнфорда.