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XMM-Newton在磁场周围揭示了第一个'风星云'

2021-07-13 16:50:19来源:

该X射线图像显示了称为SWIFT J1834.9-0846的源极偏振的扩展发射,罕见的超磁性中子星称为磁场。辉光由中子星产生的快速移动颗粒云产生并围绕它覆盖。颜色表示X射线能量,红色,红色,3000-4,500eV以2,000-3,000个电子伏特(EV)为绿色,蓝色为5,000至10,000 eV。图像结合了欧洲航天局的XMM-Newton航天器2014年3月16日和10月16日举行的观察。

使用XMM-Newton X射线天文台,这是一个天文学家团队首次发现了罕见的超磁性中子星周围的大量高能量颗粒。该查找提供了一个独特的窗口,进入了磁石的属性,环境和爆发历史,这是宇宙中最强的磁铁。

中子星是一颗没有燃料的大恒星的压碎核心,由于自身重量而坍塌,并爆炸成为超新星。每个人将相同的大量的半百万地球压成一个只有12英里(20公里)的球,或纽约曼哈顿岛的长度。中子恒星最常见于脉冲条件,其在其周围磁场中的各个位置产生无线电,可见光,X射线和伽马射线。当脉冲条旋转在我们方向上的这些区域时,天文学家检测到发射的脉冲,因此名称。

典型的Pulsar磁场可以比地球更强1000亿至10万亿倍。 Magnetar Fields仍然达到优势,仍然千倍,科学家们不知道如何创建它们的细节。约2,600个中子恒星已知,迄今为止仅为29分为磁石。

NewFound Nebula围绕着Swift J1834.9-0846 - J1834.9的磁场,该磁铁是由NASA的Swift卫星在2011年8月7日的简短X射线爆发期间发现的。天文学家怀疑该物体与W41超新星残余有关,位于星座杨树的大约13,000光年朝向我们的星系的中央部分。

“现在,我们不知道J1834.9如何开发并继续保持风云星云,直到现在是一个围绕年轻脉冲条件看到的结构,”华盛顿乔治华盛顿大学博士博士研究员乔治研究员。“如果这里的过程类似,那么大约10%的磁铁的旋转能量损失是推动星云的光泽,这将是在这种系统中衡量的最高效率。”

SWIFT发现后一个月,由Younes领导的团队使用欧洲航天局(ESA)XMM-Newton X射线天文台举报J1834.9,这揭示了一个不寻常的不平衡光线,围绕着跨越了15个光年磁石。2014年3月和10月的新XMM-Newton观察,加上来自XMM-Newton和Swift的档案数据,确认这一延伸发光,因为围绕磁铁识别的第一个风云云。描述分析的论文将由天体物理学杂志发表。

“对我来说,最有趣的问题是,为什么这是一个星云的唯一磁铁?一旦我们知道答案,我们就可以理解磁石和普通脉冲兵的是什么,“乔治华盛顿大学哥伦士艺术与科学学院物理系的教授共同作者Chryssa Kouveliotou。

最着名的风星云,由不到一千年的脉冲活动,位于螃蟹星云超新星在星座金牛座中的群心。像这样的年轻脉冲脉冲迅速旋转,通常是几十次。Pulsar的快速旋转和强磁场一起工作,以加速电子和其他颗粒以非常高的能量。这产生了流出天文学家,称为脉冲线风,用作在风星云中弥补的粒子来源。

“制作风星云需要大的粒子势态,以及一些方法来加油流出,所以它不仅流入太空,”Nasa的戈德岛在马里兰州Greenbelt的Astrophysicist,Astrophysicist·阿丽奇哈丁说。“我们认为超新星残余的膨胀壳用作瓶子,将流出限制了几千年。当壳体足够扩展时,它变得太弱,无法阻挡颗粒,然后将其泄漏,星云逐渐消失。“这自然解释了为什么在较旧的脉冲星中没有发现风星云,即使是那些驾驶强大流出的人。

脉冲柱间距进入其旋转能量以产生光线并加速其脉冲风。相比之下,磁场爆发由存储在超强磁场中的能量供电。当场突然重新调败较低能态状态时,这种能量在X射线和伽马射线的爆发中突然释放。因此,虽然磁端可能不会产生典型的脉冲风的稳定微风,但在爆发期间,它们能够产生加速颗粒的简要gales。

“J1834.9周围的星云在整个活跃的历史上储存了Magnetar的精力充沛的流出,从而开始了很多千年前,”Ra'anana公开大学自然科学系的副教授Jonathan Granot队成员Jonathan Granot表示,以色列。“它代表了研究磁磁场的历史活动的独特机会,为像我这样的理论家开辟一个全新的游乐场。”

研究报告的PDF副本:Magnetar Swift J1834.9-0846的风星云