Met behulp van ESA's XMM-Newton-ruimtevaartuig, astronomen hebben de aard van een eigenaardige pulsar windnevel (PWN) in het supernova-overblijfsel (SNR) CTB 87 onderzocht. Resultaten van de studie, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 26 november, meer licht werpen op de morfologie en spectrale eigenschappen van dit object.

SNR's zijn diffuus, uitzettende structuren als gevolg van een supernova-explosie. Ze bevatten uitgestoten materiaal dat zich uitbreidt door de explosie en ander interstellair materiaal dat is meegesleurd door de passage van de schokgolf van de geëxplodeerde ster.

PWNe zijn nevels die worden aangedreven door de wind van een pulsar. Pulsarwind bestaat uit geladen deeltjes; wanneer het botst met de omgeving van de pulsar, in het bijzonder met de langzaam uitdijende supernova-ejecta, het ontwikkelt een PWN. Röntgenonderzoeken hebben het potentieel om PWNe en bijbehorende SNR's aan het licht te brengen, die belangrijke informatie zou kunnen opleveren over pulsarparameters en interactie van relativistische pulsarwinden met het omringende medium.

Gelegen op ongeveer 20, 000 lichtjaar verwijderd in de Perseus-spiraalarm van de Melkweg, CTB 87 (ook bekend als G74.9+1.2) is een geëvolueerde SNR die een PWN host die is gekoppeld aan de puntbron CXOU J201609.2+371110, met een huidige status van een pulsar-kandidaat. Om meer inzicht te krijgen in de aard van dit PWN, vooral de morfologie en het evolutionaire stadium, een team van astronomen onder leiding van Benson Guest van de Universiteit van Manitoba in Winnipeg, Canada, besloten om röntgenwaarnemingen van deze nevel uit te voeren met behulp van twee European Photon Imaging Camera (EPIC) detectoren aan boord van de XMM-Newton.

"Hier, we gebruiken een diepe XMM-Newton-observatie om de morfologie en het evolutionaire stadium van het PWN te onderzoeken en om te zoeken naar thermische emissie die wordt verwacht van een supernovaschil of omgekeerde schokinteractie met supernova-ejecta, ’ schreven de astronomen in de krant.

Waarnemingen bevestigden een komeetachtige morfologie van CTB 87, gesuggereerd door eerdere studies. Echter, Van deze SNR is bekend dat deze is ingebed in een thermische schaal die niet werd waargenomen op de afbeeldingen van XMM-Newton. In het algemeen, de waarnemingen vonden geen bewijs van thermische röntgenstraling, die het scenario van expansie in een stellaire windbel ondersteunt.

De spectrale indexkaart van de PWN onthulde harde structuren met hoge resolutie in de buurt van CXOU J201609.2+371110, en een algehele steiler worden van de fotonindex er vanaf. Ten zuiden van deze bron werd ook een lage emissie van de oppervlaktehelderheid gevonden, wat duidt op diffusie van deeltjes in die richting.

Globaal genomen, de onderzoekers concludeerden dat de PWN is geëvolueerd en langwerpig, en beweegt naar de waarnemer door SNR-materiaal met een lage dichtheid. Echter, veel vragen over deze eigenaardige PWN blijven onbeantwoord, voornamelijk met betrekking tot de eigenschappen ervan. Daarom, de auteurs van het artikel stellen verdere timing en diepgaande observaties van dit systeem voor.

"Vooral, de spin-eigenschappen van de pulsar-kandidaat en een meting van zijn eigen beweging zullen cruciaal zijn. Verder, een diepere röntgenspectroscopische studie die zich uitstrekt tot grotere afstanden van de pulsar-kandidaat kan zwakke thermische röntgenstraling van dit systeem onthullen, ’ concludeerden de astronomen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk