Рентгеновский след длиной 42 световых года связал пульсар с источником гамма-лучей
Астрофизики сопоставили наблюдения двух обсерваторий и обнаружили у пульсара рекордный шлейф, который объяснил происхождение гамма-лучей из пустого участка неба. Китайский космический телескоп Einstein Probe и наземная высокогорная станция LHAASO обнаружили у пульсара PSR J1740+1000 гигантский рентгеновский хвост длиной около 42 световых лет. Этот космический объект находится на расстоянии примерно 4600 световых лет от Земли. Направление открытого шлейфа точно совпало с потоком гамма-лучей сверхвысоких энергий, для которых астрономы раньше не находили видимого источника. Новые данные показали, что оба типа излучения порождает одна структура.
Одинаковые электроны создают оба зарегистрированных сигнала. В туманности пульсарного ветра частицы набирают скорость, близкую к световой. Затем они летят сквозь межзвездные магнитные поля и испускают синхротронные рентгеновские лучи, которые фиксирует Einstein Probe. По пути эти электроны сталкиваются с фоновыми фотонами низкой энергии и передают им свой импульс. В результате этих столкновений возникают фотоны гамма-диапазона с энергией более одного петаэлектронвольта, которые улавливает детектор LHAASO.
Что такое пульсары и как работают «маяки Вселенной»
Обычно частицы высоких энергий быстро рассеиваются во всех направлениях из-за неоднородности космических магнитных полей. В этом случае поток электронов сохраняет прямое направление на расстоянии десятков световых лет. Исследователи предложили две гипотезы для объяснения этого эффекта. Первое предположение гласит, что межзвездное магнитное поле в этой зоне сильно упорядочено и формирует узкую колею, вдоль которой частицы движутся свободно. Вторая гипотеза предполагает, что пульсар выбрасывает быстрый сфокусированный поток плазмы, который переносит частицы далеко в космос наподобие струи воды из брандспойта.
Раньше европейский телескоп XMM-Newton видел только короткий отрезок этой структуры длиной в несколько световых лет. Аппарат XMM-Newton потратил на наблюдения в шесть раз больше времени, но зафиксировал лишь малую часть хвоста. Телескоп Einstein Probe оснащен прибором Follow-up X-ray Telescope с широким полем зрения и низким уровнем шума. За 70 000 секунд работы этот прибор показал след целиком: он уходит от пульсара на юго-запад на 32 угловые минуты. На сегодняшний день это самый длинный рентгеновский хвост туманности пульсарного ветра в астрономии.
Фото Y.-H. Chi et al.
Самое популярное
