5.9K
Обсерватория «Chandra» получила глубокие изображения двух близких пульсаров Млечного Пути. Форма их рентгеновского излучения позволяет предположить геометрическое объяснение загадочного различия в поведении, демонстрируемом некоторыми пульсарами.
Со времени открытия пульсаров были обнаружены тысячи таких объектов, многие из которых производят пучки радиоволн и гамма-лучей. Некоторые пульсары показывают только радиоимпульсы, а другие – только импульсы гамма-излучения. Наблюдения «Chandra» выявили устойчивое рентгеновское излучение от обширных облаков частиц высоких энергий, называемых пульсарными туманностями и связанных с обоими типами пульсаров. Новые данные рентгеновской обсерватории о пульсарной туманности могут объяснить наличие или отсутствие импульсов радио- и гамма-излучения.
На четырех рисунках показаны два пульсара, наблюдаемые «Chandra». Geminga находится в верхнем левом углу и B0355+54 – в верхнем правом углу. На верхних изображениях рентгеновские лучи, захваченные «Chandra» (синий и фиолетовый цвета), представлены в сочетании с ИК-данными космического телескопа «Spitzer». Иллюстрации под каждым изображением дают представление о предполагаемой структуре каждого плериона.
Анализ данных о Geminga за нескольких лет показал стремительный дугообразный шлейф, охватывающий половину светового года, а также узкую структуру непосредственно за пульсаром. Наблюдение второго пульсара B0355+54 определило «колпачок» эмиссии с последующим узким двойным следом, распространяющимся почти на пять световых лет.
Эти пульсары весьма похожи. Они совершают примерно пять оборотов в секунду, и оба пребывают в возрасте около полумиллиона лет. Тем не менее, Geminga демонстрирует гамма-импульсы и неяркое радиоизлучение, в то время как B0355+54 является одним из самых ярких известных радиопульсаров и не обнаруживает признаки гамма-лучей.
Вероятным объяснением изображений является то, что длинный узкий шлейф Geminga и двойной хвост B0355+54 представляют собой узкие струи, исходящие из полюсов вращения. Оба пульсара также производят тороидальное излучение, распространяющееся от экватора вращения. Эти дискообразные структуры и струи смещаются назад, когда пульсары летят по Галактике на сверхзвуковых скоростях.
Магнитные полюса обоих пульсаров располагаются довольно близко к полюсам вращения и являются местом радиоизлучения, поэтому астрономы обнаруживают радиолучи, распространяющиеся в том же направлении, что и струи. При этом гамма-излучение в основном возникает вдоль экватора вращения и поэтому совмещено с тором.
Для Geminga астрономы рассмотрели яркие импульсы гамма-излучения вдоль края тора, но радиолучи вблизи струи указывают в стороны и остаются невидимыми. Для B0355+54 струя указывает почти вдоль нашей линии прямой видимости в направлении пульсара. Это означает, что астрономы видят сильные радиоимпульсы, в то время как тор и связанное с ним гамма-излучение направлены в перпендикулярном направлении. Таким образом, два глубоких образа позволяют определить ориентацию вращения этих пульсаров и объясняют присутствие или отсутствие импульсов радио- и гамма-излучения.