Используя рентгеновскую обсерваторию НАСА «Чандра» и компактный массив австралийских телескопов (ATCA), астрономы исследовали туманность пульсарного ветра, получившую название «Гусь», питаемую молодым пульсаром, известным как PSR J1016–5857. Результаты исследования, опубликованные 27 апреля на сервере препринтов arXiv, дают важные сведения о природе этой туманности.
Туманности пульсарного ветра (PWNe) — это туманности, питаемые ветром пульсара. Пульсарный ветер состоит из заряженных частиц; когда он сталкивается с окружением пульсара, в частности с медленно расширяющимся выбросом сверхновой, он развивает PWN.
Частицы в PWNe теряют свою энергию из-за излучения и становятся менее энергичными по мере удаления от центрального пульсара. Многоволновые исследования этих объектов, в том числе рентгеновские наблюдения, особенно с использованием пространственно-интегрированных спектров в рентгеновском диапазоне, могут раскрыть важную информацию о потоках частиц в этих туманностях. Это могло бы раскрыть важную информацию о природе PWNe в целом.
Находящийся на расстоянии около 11 500 световых лет PSR J1016–5857 (или J1016) — молодой и энергичный пульсар с периодом вращения примерно 107 миллисекунд. Характерный возраст пульсара оценивается в 21 000 лет, а мощность его замедления составляет около 2,6 ундециллиона эрг/с.
Наблюдения за J1016 выявили наличие PWN со своеобразной формой, чем-то напоминающей летящего гуся. На радиоснимках видно, что пульсар расположен в «голове» этого «Гусиного ПВН» и с заметным изгибом в «шее». Чтобы пролить больше света на свойства этого своеобразного PWN, группа астрономов во главе с Ноэлем Клинглером из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА решила исследовать этот объект с помощью Chandra и ACTA.
Рентгеновские спектроскопические наблюдения за хвостом J1016 и его окрестностями выявили присутствие теплоизлучающей плазмы в поле пульсара. Это открытие, наряду с существованием близлежащих радиоструктур, предполагает, что J1016 все еще находится внутри остатка сверхновой (SNR) своего предка. Однако границы этого SNR еще не полностью ограничены.
В результате исследования было установлено, что собственное движение J1016 составляет 28,8 мсек. дуги в год (под позиционным углом 198 градусов к востоку от севера), что соответствует расчетной скорости на уровне 440 км/с. В целом изображения показывают, что направление собственного движения согласуется с формой PWN и направлением хвоста.
Кроме того, исследователи обнаружили, что на больших расстояниях хвост J1016 тускнеет в рентгеновских лучах, но радиоизлучение становится ярче. Наконец, этот хвост резко изгибается и, кажется, соединяется с более крупной радиоструктурой (возможно, с PWN Goose). Авторы статьи предполагают, что это связано с взаимодействием с обратной ударной волной внутри остатка сверхновой звезды PWN.
Было также обнаружено, что спектр PWN смягчается по мере удаления от пульсара. Астрономы пришли к выводу, что такое поведение может быть вызвано быстрым выгоранием синхротрона.
