Chandra de la NASA captura Pulsar en una trampa de velocidad de rayos X

El remanente de supernova G292.0 + 1.8 contiene un púlsar que se mueve a más de 1 millón de millas por hora, como se ve en la imagen de Chandra junto con una imagen óptica de Digital Sky Survey. Los púlsares orbitan rápidamente alrededor de las estrellas de neutrones que pueden formarse cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. Estas explosiones a veces producen una «patada», que hace que este púlsar corra a través de los restos de una explosión de supernova. Imágenes adicionales muestran un primer plano de este púlsar en rayos X de Chandra, que detectó en 2006 y 2016 para medir esta impresionante velocidad. Las cruces rojas en cada panel muestran la ubicación del púlsar en 2006. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/SAO/L. Shi et al.; Óptica: Palomar DSS2

  • a[{» attribute=»»>pulsar is racing through the debris of an exploded star at a speed of over a million miles per hour.
  • To measure this, researchers compared NASA Chandra X-ray Observatory images of G292.0+1.8 taken in 2006 and 2016.
  • Pulsars can form when massive stars run out of fuel, collapse, and explode — leaving behind a rapidly spinning dense object.
  • This result may help explain how some pulsars are accelerated to such remarkably high speeds.

El remanente de supernova G292.0 + 1.8 contiene un púlsar que se mueve a más de un millón de millas por hora. Esta imagen contiene datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (rojo, naranja, amarillo y azul), que se utilizó para hacer este descubrimiento. Los rayos X se combinan con una imagen óptica del Digitized Sky Survey, un estudio terrestre de todo el cielo.

Los púlsares giran rápido estrellas de neutrones Pueden formarse cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. Estas explosiones a veces producen una «patada», que es lo que impulsó a este púlsar a correr a través de los restos de la explosión de la supernova. El recuadro muestra una vista de primer plano de este púlsar en rayos X de Chandra.

Para hacer este descubrimiento, los investigadores compararon imágenes de Chandra de G292.0 + 1.8 tomadas en 2006 y 2016. Un par de imágenes complementarias muestran el cambio en la posición del púlsar durante 10 años. El cambio en la ubicación de la fuente es insignificante porque el púlsar está a unos 20.000 años luz de la Tierra, pero ha viajado unos 190.000 millones de kilómetros durante este período. Los investigadores pudieron medir esto combinando imágenes Chandra de alta resolución con tecnología precisa para verificar las coordenadas del púlsar y otras fuentes de rayos X utilizando posiciones precisas del satélite Gaia.

Posiciones Pulsar, 2006 y 2016

Sitios de Pulsar, 2006 y 2016. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/SAO/L. Shi et al.

El equipo calculó que el púlsar se movía al menos a 1,4 millones de millas por hora desde el centro del remanente de supernova hacia la parte inferior izquierda. Esta velocidad es aproximadamente un 30% más alta que la estimación anterior de la velocidad del púlsar que se basó en un método indirecto, midiendo qué tan lejos está el púlsar del centro de la explosión.

La velocidad recién determinada del púlsar sugiere que G292.0 + 1.8 y el púlsar pueden ser mucho más pequeños de lo que los astrónomos pensaban anteriormente. Los investigadores estiman que G292.0 + 1.8 podría haber entrado en erupción hace unos 2000 años visto desde la Tierra, en lugar de hace 3000 años como se calculó anteriormente. Esta nueva estimación de la edad de G292.0 + 1.8 se basa en la extrapolación de la ubicación del púlsar en el tiempo para que coincida con el centro de la explosión.

Muchas civilizaciones de todo el mundo estaban registrando explosiones de supernovas en ese momento, lo que abrió la posibilidad de observar directamente G292.0 + 1.8. Sin embargo, G292.0 + 1.8 está por debajo del horizonte para la mayoría de las civilizaciones del Hemisferio Norte que usted pueda haber observado, y no hay ejemplos registrados de una supernova observada en el Hemisferio Sur en la dirección de G292.0 + 1.8.

G292 + 1.8 primer plano

Vista de primer plano del centro de imagen de Chandra para el G292 + 1.8. La dirección del movimiento del púlsar (flecha) y la posición del centro de la explosión (óvalo verde) se muestran en función del movimiento de los desechos observados en los datos ópticos. La posición del púlsar se extrapoló hace 3.000 años y el triángulo representa la incertidumbre en el ángulo de inducción. La concordancia del sitio de inducción con el epicentro de la explosión da una edad de aproximadamente 2.000 años para el púlsar y G292 + 1,8. El centro de masa (intersección) de los elementos de rayos X detectados en los escombros (Si, S, Ar, Ca) está ubicado frente al centro de la explosión del púlsar en movimiento. La asimetría en los escombros en la parte superior derecha de la explosión empujó al púlsar hacia la parte inferior izquierda, conservando el impulso. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/SAO/L. Shi et al.; Óptica: Palomar DSS2

Además de aprender más sobre la edad de G292.0 + 1.8, el equipo de investigación también estudió cómo la supernova del púlsar dio su poderoso impulso. Hay dos posibilidades principales, y ambas implican que la supernova no expulse material de manera uniforme en todas las direcciones. Una posibilidad es que neutrinos La salida de la explosión se expulsa de la explosión de forma asimétrica, la otra es que los desechos producidos por la explosión se expulsan de forma asimétrica. Si la materia tuviera una orientación preferida, el púlsar sería empujado en la dirección opuesta debido a un principio físico llamado conservación del momento.

La cantidad de asimetría de neutrinos requerida para explicar la alta velocidad en este último resultado sería extrema, apoyando la interpretación de que la asimetría en los restos de la explosión le dio al púlsar su patada.

La energía transferida al púlsar por esta explosión fue enorme. Aunque el púlsar tiene solo unas 10 millas de diámetro, tiene una masa 500,000 veces mayor que la de la Tierra y viaja 20 veces más rápido que la velocidad de la Tierra en órbita alrededor del sol.

El último trabajo de Xi Long y Paul Plucinksky (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian) sobre G292.0 + 1.8 se presentó en la 240ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Pasadena, California. Los resultados también se discuten en un artículo aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal. Los otros autores del artículo son Daniel Patnaud y Terence Gaetz, ambos del Centro de Astrofísica.

Referencia: «Movimiento propio del púlsar J1124-5916 en el remanente de supernova galáctica G292.0 + 1.8» por Xi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Plucinsky y Terrance J. Gaetz, Aceptado, Diario astrofísico.
arXiv: 2205.07951

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

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