Astronomen uit Zuid-Korea en China hebben een diepe spectrale röntgenfoto gemaakt van een 'bow-shock' pulsar-windnevel (PWN) die is geassocieerd met een nabijgelegen pulsar die wordt aangeduid als PSR B1929+10. De nieuwe studie, gepubliceerd op 29 april op arXiv.org, presenteert het diepste onderzoek van het systeem, het openbaar maken van belangrijke informatie over de emissie van dit PWN.

PWNe zijn nevels die worden aangedreven door de wind van een pulsar. Pulsarwind bestaat uit geladen deeltjes, en wanneer het botst met de omgeving van de pulsar, in het bijzonder met de langzaam uitdijende supernova-ejecta, het ontwikkelt een PWN. In sommige gevallen, wanneer snel bewegende pulsars het interstellaire medium (ISM) met supersonische snelheid doorkruisen, een boogschok PWN kan worden gevormd.

Op een afstand van ongeveer 2, 057 lichtjaar van de zon, PSR B1929+10 is een van de dichtstbijzijnde pulsars. Het heeft een draaiperiode van 226,5 milliseconden en een verwachte snelheid van 177 km/s. Waarnemingen hebben aangetoond dat het een van de oudst bekende pulsars is met een röntgennevel en een van de helderste volwassen pulsars lijkt te zijn die geassocieerd zijn met een boogschok-PWN.

Echter, de aard van PSR B1929+10's PWN is nog steeds slecht begrepen. Bijvoorbeeld, onderzoekers veronderstellen dat deze nevel verschillende ruimtelijke componenten kan hebben, en het is niet bekend of er enige spectrale variatie is over het uitgebreide röntgenbeeld waarvan wordt aangenomen dat het afkomstig is van het boegschok-PWN.

Om de onzekerheden weg te nemen, een team van astronomen onder leiding van Sangin Kim van de Chungnam National University in Daejeon, Zuid-Korea, heeft een röntgenspectrale beeldvormingsanalyse uitgevoerd van PSR B1929+10's PWN met een blootstelling die veel dieper is dan in eerdere onderzoeken. Hun studie is gebaseerd op de gegevens die zijn verkregen door ESA's XMM-Newton-ruimtevaartuig.

"In dit werk, we bestuderen de röntgenboogschoknevel die wordt aangedreven door de volwassen pulsar PSR B1929+10 met behulp van gegevens van XMM-Newton, met een effectieve belichting van ∼300 ks, biedt tot nu toe het diepste onderzoek van dit systeem, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

De onderzoekers ontdekten een axiale uitstroom van röntgenstralen achter de juiste bewegingsrichting, die werd gemeld door eerdere waarnemingen. Ze ontdekten dat deze uitstroom een ​​omvang heeft van ongeveer acht boogminuten, dat is twee keer de lengte geschat door eerdere studie gepubliceerd in 2006.

Bovendien, de röntgenstraling van de axiale uitstroom lijkt systematisch harder te worden in de tegenovergestelde richting van de eigenbeweging van de pulsar. De astronomen nemen aan dat de waargenomen spectrale verharding kan worden verklaard door bepaalde versnellingsprocessen die langs dit kenmerk plaatsvinden. Ze merkten op dat magnetische energie kan worden omgezet in de kinetische energie van winddeeltjes, wat kan resulteren in een zeer efficiënte deeltjesversnelling.

Naast de axiale uitstroom van röntgenstralen, de studie detecteerde ook twee vage laterale uitstromen die zich zijdelings uitstrekken ten opzichte van de eigen beweging. Hun oriëntaties bleken vergelijkbaar te zijn met die waargenomen in sommige andere pulsars met PWNe. De auteurs van het artikel suggereren dat dergelijke kenmerken het gevolg kunnen zijn van polaire uitstromen die worden gebogen door de druk van de ram

© 2020 Wetenschap X Netwerk