美国宇航局的X射线望远镜揭示了一只幽灵般的宇宙之手的“骨骼”
作者:百科 来源:知识 浏览: 【大 中 小】 发布时间:2024-12-12 17:35:05 评论数:
美国宇航局的X射线望远镜揭示了一只幽灵般的宇宙之手的“骨骼”。鸣谢:uux.cn/X射线:NASA/CXC/斯坦福大学/R. Romani等人(Chandra);美国航天局/MSFC公司;红外:美国航天局/JPL加州理工学院/DECaPS;图像处理:NASA/CXC/SAO/J. Schmidt)
(神秘的美国地球uux.cn)据美国宇航局(贝丝·里奇韦):1895年,威廉·伦琴发现了X射线,宇航远镜并用它对他妻子手中的局的揭示骨头进行成像,开创了一项革命性的射手医学诊断工具。现在,线望美国宇航局的只幽宙两台X射线太空望远镜结合了它们的成像能力,揭示了太空中一个非凡的灵般手形结构的磁场“骨骼”。总之,骨骼这些望远镜揭示了一个死亡的美国塌缩恒星的行为,它通过充满能量的宇航远镜物质和反物质的粒子流存活。
大约1500年前,局的揭示我们银河系中的射手一颗巨星耗尽了可以燃烧的核燃料。当这种情况发生时,线望恒星塌缩并形成了一个密度极高的只幽宙物体,称为中子星。
具有强磁场的旋转中子星或脉冲星为极端物理提供了实验室,其条件在地球上无法复制。年轻的脉冲星可以产生远离脉冲星两极的物质和反物质喷流,伴随着强烈的风,形成“脉冲星风星云”。
2001年,美国宇航局的钱德拉X射线天文台首次观测到脉冲星PSR B1509-58,并揭示了它的脉冲星风星云(被称为MSH 15-52)酷似人手。脉冲星位于星云“手掌”的底部。MSH 15-52距离地球16000光年。
现在,美国宇航局最新的X射线望远镜,成像X射线偏振探测器(IXPE),已经对MSH 15-52进行了大约17天的观察,这是自2021年12月发射以来,它对任何单一物体进行观察的最长时间。
“IXPE数据给了我们第一张‘手’的磁场图,”领导这项研究的加州斯坦福大学的罗杰·罗马尼说。“产生X射线的带电粒子沿着磁场移动,决定了星云的基本形状,就像人手里的骨头一样。”
IXPE提供关于X射线电场方向的信息,由X射线源的磁场决定。这被称为X射线偏振。在MSH 15-52的大部分地区,极化程度非常高,达到了理论工作预期的最高水平。为了达到这种强度,磁场必须非常直和均匀,这意味着在脉冲星风星云的这些区域几乎没有湍流。
“我们都很熟悉X射线作为人类诊断医疗工具,”合著者约瑟芬·王说,她也来自斯坦福大学。“在这里,我们以不同的方式使用X射线,但它们再次揭示了我们隐藏的信息。”
MSH 15-52一个特别有趣的特征是明亮的X射线喷流从脉冲星指向图像底部的“手腕”。新的IXPE数据显示,喷流开始时的极化较低,可能是因为这是一个湍流区域,具有与高能粒子产生相关的复杂、纠结的磁场。在喷流结束时,磁力线变直,变得更加均匀,导致极化变得更大。
这些结果意味着,粒子在手掌底部脉冲星附近的复杂湍流区域被赋予了能量,并流向手腕、手指和拇指上磁场均匀的区域。
“我们已经揭示了脉冲星周围超高能物质和反物质粒子的生活史,”合著者Niccolò Di Lalla说,他也来自斯坦福大学。"这让我们了解了脉冲星是如何充当粒子加速器的."
IXPE还探测到船帆座和蟹状星云的类似磁场,这意味着它们在这些天体中可能惊人地常见。
这些结果发表在《天体物理学杂志》的一篇新论文上。