Рентгеновские телескопы показали «кости» гигантской призрачной космической «руки»

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.