מדוזות חלל מציגות סוגי ערפיליות רוח פולסר

Pin
Send
Share
Send

מאז שהתגלו לראשונה בסוף שנות השישים, פולסרים המשיכו לרתק את האסטרונומים. אף על פי שאלפי הכוכבים הפועמים והמסובבים האלה נצפו בחמשת העשורים האחרונים, יש בהם הרבה שממשיכים להתחמק מאיתנו. לדוגמה, בעוד שחלקם פולטים פולסים של רדיו וגם קרני גאמה, אחרים מוגבלים לקרינת רדיו או קרני gamm.

עם זאת, בזכות צמד מחקרים משני צוותים בינלאומיים של אסטרונומים, אנו עשויים להתקרב להבנת הסיבה לכך. בהסתמך על נתונים שנאספו על ידי מצפה הרנטגן של צ'נדרה משני פולסים (Geminga ו- B0355 + 54), הצוותים הצליחו להראות כיצד ניתן ליצור קשר בין פליטותיהם והמבנה הבסיסי של הערפיליות שלהם (הדומות למדוזות).

מחקרים אלה, "תצפיות צ'נדרה עמוקות על ערפילית הרוח הפולסרית שנוצרו על ידי PSR B0355 + 54" ו- "ערפילית הרוח הפולשרית של ג'ינגה" של ג'ינגה פורסמו ב- המסע האסטרופיסיl. עבור שניהם, הצוותים הסתמכו על נתוני רנטגן ממצפה מצפה צ'נדרה כדי לבחון את הג'ינגה ו- B0355 + 54 פולסארים ואת ערפיליות הרוח הפולסר שלהם (PWN).

הממוקמים 800 ו- 3400 שנות אור מכדור הארץ (בהתאמה), הג'ינג'ה ו- B0355 + 54 פולסרים דומים למדי. בנוסף לכך שיש להם תקופות סיבוב דומות (5 פעמים בשנייה), הם גם בערך באותו גיל (~ 500 מיליון שנים). עם זאת, ג'ינגה פולט פולסים של קרני גאמא בעוד B0355 + 54 הוא אחד מפולסי הרדיו הידועים ביותר המוכרים, אך אינו פולט קרני גאמה ניתנות לצפייה.

יתר על כן, ה- PWNs שלהם בנויים בצורה שונה למדי. בהתבסס על תמונות מורכבות שנוצרו באמצעות נתוני רנטגן של צ'נדרה ונתונים אינפרא אדום של שפיצר, האחד דומה למדוזה שקנוקיה נינוחות ואילו השנייה נראית כמו מדוזה סגורה ומכופפת. כפי שסיפרה בטינה פוסלט - חברת מחקר בכירה במחלקה לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה בפן סטייט, והסופרת הראשית במחקר Geminga - באמצעות מגזין Space Space באמצעות המייל:

"נתוני צ'נדרה הביאו לשני תמונות רנטגן שונות מאוד של ערפיליות הרוח הפולסר סביב הפולסרים גמינגה ו- PSR B0355 + 54. בעוד שלג'ינגה מבנה בעל שלוש זנב מובהק, התמונה של PSR B0355 + 54 מציגה זנב אחד רחב עם כמה מבנים. "

ככל הנראה, זנבות הג'ינגה ו- B0355 + 54 הם מטוסים צרים הנובעים מעמודי הסחרור של הפולסר. מטוסים אלו שוכבים בניצב לדיסק בצורת סופגנייה (המכונה טורוס) העוטף את אזורי המשוואה הפולסריים. כפי שאמר נואל קלינגר, סטודנט לתואר שני באוניברסיטת ג'ורג 'וושינגטון ומחבר העיתון B0355 + 54, למגזין Space באמצעות המייל:

"המדיום הבין-כוכבי (ISM) אינו ואקום מושלם, ולכן כששני הפולסרים הללו חורשים בחלל במאות קמ"ש לשנייה, כמות הגז העקיבה ב- ISM מפעילה לחץ, ובכך דוחפת לאחור / מכופפת את ערפיליות הרוח הפולסארות. מאחורי הפולסים, כפי שמוצג בתמונות שהתקבלו על ידי מצפה הרנטגן של צ'נדרה. "

נראה כי המבנים שלהם לכאורה נובעים מהנטייה שלהם יחסית לכדור הארץ. במקרה של ג'ינגה, הנוף של הטורוס קצה ואילו המטוסים מצביעים לצדדים. במקרה של B0355 + 54, הטורוס נראה עם הפנים כלפי מטה בעוד שהמטוסים מכוונים לכיוון כדור הארץ ומחוצה לו. מנקודת התצפית שלנו, מטוסי סילון אלה נראים זה על גבי זה, וזה מה שגורם לו להיראות כאילו יש לו זנב כפול. כפי שאוסרט מתאר זאת:

"ניתן להסביר את שני המבנים באותו מודל כללי של ערפיליות רוח פולסריות. הסיבות לתמונות השונות הן (א) נקודת מבט הצפייה שלנו, ו (ב) כמה מהר ולאן פוזר נע. באופן כללי ניתן לתאר את המבנים הניתנים לצפייה של ערפיליות רוח פולסריות כאלה בעזרת טורוס משווני ומטוסי קוטב. טורוס וג'טס יכולים להיות מושפעים (למשל, מטוסים כפופים) על ידי "רוח הראש" מהמדיום הבין-כוכבי אליו עוברת הפולסר. תלוי בזווית הצפייה שלנו בטורוס, מטוסים ותנועת הפולסר, תמונות שונות מתגלות על ידי מצפה הרנטגן של צ'נדרה. Geminga נראה "מהצד" (או מקצה לקצה ביחס לטורוס) כאשר המטוסים ממוקמים בערך במטוס השמיים ואילו עבור B0355 + 54 אנו מסתכלים כמעט ישירות לאחד הקטבים. "

אוריינטציה זו יכולה לסייע גם בהסבר מדוע נראה כי שתי הפולסרים פולטות קרינה אלקטרומגנטית מסוגים שונים. בעיקרון, העמודים המגנטיים - הקרובים לקטעי הסחרור שלהם - הם המקומות שבהם אמורים להגיע פליטות הרדיו של פולסר. בינתיים, ככל הנראה, קרני גאמה נפלטות לאורך קו המשווה של הסיבוב של פולסר, שם נמצא הטורוס.

"התמונות חושפות שאנו רואים את ג'ינגה מקצה לקצה (כלומר, מסתכלים על קו המשווה שלו) מכיוון שאנו רואים קרני רנטגן מחלקיקים המשוגרים לשני המטוסים (אשר מיושרים בתחילה לקורות הרדיו), שמצביעים לשמיים. , ולא בכדור הארץ, "אמר קלינגלר. "זה מסביר מדוע אנו רואים רק פולסים של קרני גמא מג'ינגה. התמונות מצביעות גם על כך שאנו מסתכלים על B0355 + 54 מנקודת מבט מלמעלה למטה (כלומר, מעל אחד הקטבים, מביטים אל המטוסים). כך שכאשר הפולסר מסתובב, מרכז קרן הרדיו מטאטא על פני כדור הארץ, ואנחנו מזהים את הפולסים; אבל קרני הגמא משוגרות היישר מקו המשווה של הפולסאר, אז אנחנו לא רואים אותם מ- B0355. "

"האילוצים הגיאומטריים על כל פולסאר (איפה הם הקטבים וקו המשווה) מערפיליות הרוח הפולסריות עוזרים להסביר ממצאים לגבי פולסי הרדיו והגמא של שני כוכבי הנויטרונים הללו," אמר פוטלט. "לדוגמה, ג'ינג'ה נראית שקטה ברדיו (ללא קטניות רדיו חזקות) מכיוון שאין לנו מבט ישיר לקטבים ונחשבת כי פליטת רדיו פועמת נוצרת באזור קרוב לקטבים. אולם ג'ינגה מגלה פעימות חזקות של קרני גאמא, מכיוון שאלו לא מיוצרים בקטבים, אלא קרוב יותר לאזור המשווה. "

תצפיות אלה היו חלק ממסע פרסום גדול יותר לחקר שישה פולסרים שנראו לפלוט קרני גאמה. את הקמפיין הזה מובילים רוג'ר רומני מאוניברסיטת סטנפורד, בשיתוף פעולה עם אסטרונומים וחוקרים מ- GWU (אולג קרגלצב), אוניברסיטת פן סטייט (ג'ורג 'פבלוב) ואוניברסיטת הרווארד (פטריק סלאן).

לא רק שמחקרים אלה שופכים אור חדש על תכונות ערפיליות הרוח הפולסריות, הם גם מספקים ראיות תצפיתיות המסייעות לאסטרונומים ליצור מודלים תיאורטיים טובים יותר של פולסרים. בנוסף, מחקרים כמו אלה - הבוחנים את הגיאומטריה של מגנטוספרות פולסריות - עשויים לאפשר לאסטרונומים להעריך טוב יותר את המספר הכולל של כוכבים שהתפוצצו בגלקסיה שלנו.

על ידי הכרת טווח הזוויות בהן ניתן לזהות פולסרים, עליהם להיות מסוגלים להעריך טוב יותר את הכמות שלא נראית מכדור הארץ. דרך נוספת בה אסטרונומים עובדים כדי למצוא את האובייקטים השמימיים שעלולים להסתתר בנקודות העיוורות של האנושות!

Pin
Send
Share
Send