Ветровая туманность Пульсар
Пульсарная ветровая туманность ( PWN , множественное число PWNe ), иногда называемая плерионом (от греческого «πλήρης», pleres , что означает «полный»), [1] — это тип туманности , которую иногда можно обнаружить внутри оболочки остатка сверхновой (SNR), питаемой ветрами, генерируемыми центральным пульсаром . Эти туманности были предложены как класс в 1976 году как расширения на радиоволнах внутри остатков сверхновых. [1] С тех пор было обнаружено, что они бывают инфракрасными, оптическими, миллиметровыми, рентгеновскими. [2] и гамма-излучения . источники [3] [4]
Эволюция ветровых туманностей пульсаров
[ редактировать ]Пульсарные ветровые туманности развиваются через различные фазы. [2] [5] Новые ветровые туманности пульсаров появляются вскоре после создания пульсара и обычно находятся внутри остатков сверхновых , например, Крабовидной туманности . [6] или туманность внутри большого остатка сверхновой Вела . [7] По мере старения ветровой туманности пульсара остатки сверхновой рассеиваются и исчезают. Со временем туманности пульсарного ветра могут превратиться в туманности головной ударной волны, окружающие миллисекундные или медленно вращающиеся пульсары. [8]
Свойства ветровых туманностей пульсаров
[ редактировать ]Пульсарные ветры состоят из заряженных частиц ( плазмы ), ускоренных до релятивистских скоростей быстро вращающимися, чрезвычайно мощными магнитными полями свыше 1 терагаусса (100 миллионов тесла ), которые генерируются вращающимся пульсаром. Пульсарный ветер часто вливается в окружающую межзвездную среду, создавая стоячую ударную волну, называемую «ударной волной прекращения ветра», при которой ветер замедляется до субрелятивистской скорости. За пределами этого радиуса синхротронное в намагниченном потоке увеличивается излучение.
Пульсарные ветровые туманности часто демонстрируют следующие свойства:
- Увеличение яркости к центру, без раковинообразной структуры, как это видно в остатках сверхновых.
- Сильно поляризованный поток и плоский спектральный индекс в радиодиапазоне α=0–0,3. Индекс увеличивается при энергиях рентгеновских лучей из-за потерь синхротронного излучения и в среднем имеет индекс рентгеновских фотонов 1,3–2,3 (спектральный индекс 2,3–3,3).
- Рентгеновский размер обычно меньше, чем их радио- и оптический размер (из-за меньшего времени жизни синхротронных электронов более высоких энергий). [5]
- Индекс фотонов при энергиях гамма-лучей ТэВ ~2,3.
Пульсарные ветровые туманности могут быть мощными зондами взаимодействия пульсара/нейтронной звезды с ее окружением. Их уникальные свойства можно использовать для определения геометрии, энергетики и состава пульсарного ветра, пространственной скорости самого пульсара и свойств окружающей среды. [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Вейлер, КВ; Панагия, Н. (ноябрь 1978 г.). «Остатки сверхновых крабового типа (плерионы) недолговечны?». Астрономия и астрофизика . 70 : 419–422. Бибкод : 1978A&A....70..419W .
- ^ Перейти обратно: а б Сафи-Харб, Самар (декабрь 2012 г.). Остатки плерионной сверхновой . Материалы конференции AIP: 5-е Международное собрание по гамма-астрономии высоких энергий. Материалы конференции AIP. Том. 1505. стр. 13–20. arXiv : 1210.5406 . Бибкод : 2012AIPC.1505...13S . дои : 10.1063/1.4772215 . S2CID 119113738 .
- ^ Гетта, Дафне; Гранот, Джонатан (март 2003 г.). «Наблюдательные последствия плерионной среды для гамма-всплесков» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 340 (1): 115–138. arXiv : astro-ph/0208156 . Бибкод : 2003MNRAS.340..115G . дои : 10.1046/j.1365-8711.2003.06296.x . S2CID 14308769 .
- ^ Перейти обратно: а б Генслер, Брайан М.; Слейн, Патрик О. (сентябрь 2006 г.). «Эволюция и структура туманностей пульсарного ветра». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 44 (1): 17–47. arXiv : astro-ph/0601081 . Бибкод : 2006ARA&A..44...17G . doi : 10.1146/annurev.astro.44.051905.092528 . S2CID 10699344 .
- ^ Перейти обратно: а б Слейн, Патрик О.; Чен, Ян; Шульц, Норберт С.; и др. (апрель 2000 г.). «Наблюдения Чандрой остатков сверхновой G21.5-0,9, похожих на краба». Астрофизический журнал . 533 (1): L29–L32. arXiv : astro-ph/0001536 . Бибкод : 2000ApJ...533L..29S . дои : 10.1086/312589 . ПМИД 10727384 . S2CID 17387448 .
- ^ Хестер, Дж. Джефф (сентябрь 2008 г.). «Крабовидная туманность: астрофизическая химера». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 46 (1): 127–155. Бибкод : 2008ARA&A..46..127H . дои : 10.1146/annurev.astro.45.051806.110608 .
- ^ Вейлер, КВ; Панагия, Н. (октябрь 1980 г.). «Вела X и эволюция плерионов». Астрономия и астрофизика . 90 (3): 269–282. Бибкод : 1980A&A....90..269W .
- ^ Степлеры, BW; Генслер, Б.М.; Каспи, В.М.; и др. (февраль 2003 г.). «Рентгеновская туманность, связанная с миллисекундным пульсаром B1957+20». Наука . 299 (5611): 1372–1374. arXiv : astro-ph/0302588 . Бибкод : 2003Sci...299.1372S . дои : 10.1126/science.1079841 . ПМИД 12610299 . S2CID 19659750 .
