المركبة الفضائية NuSTAR التابعة لناسا تمنح رؤى سديم الرياح النابض 3C 58

منحت بيانات مركبة الفضاء نوستار التابعة لناسا ومرصد تشاندرا للأشعة السينية نظرة ثاقبة على الآلية الكامنة وراء تشكيل وتطور سديم الرياح النابض (PWN).

أعطت البيانات الجديدة المستمدة من عمليات رصد الأشعة السينية باستخدام مركبة نوستار الفضائية التابعة لوكالة ناسا ومن مرصد تشاندرا للأشعة السينية مزيدًا من الضوء على طبيعة سديم الرياح النابض (PWN) المسمى 3C 58. وقد تسفر نتائج التحليل أيضًا عن مزيد من الضوء على الجسيمات. التوزيع في عدد السكان من PWNe المعروفة - السدم مدعوم من الرياح من النجوم النابضة.

صور NuSTAR من 3C 58 في ستة فرق الطاقة. نطاقات الطاقة للصور هي 3-4.5 كيلو فولت و 4.5-7 كيلو فولت و 7-12 كيلو فولت و 12-20 كيلو فولت و 20-40 كيلو فولت و 40-60 كيلو فولت أمبير من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل. يتم تنعيم الصور وتعديل المقاييس للحصول على قيمة 1 كحد أقصى للحصول على وضوح أفضل. يتم تظليل خطوط تشاندرا البيضاء في اللوحة العلوية اليمنى للرجوع إليها (An et al.، 2019)

عندما تصطدم الرياح النابضة ، التي تتكون من جزيئات مشحونة مع محيط النابض - الذي يتألف من الطبقات الخارجية السقيفة للنجم - خاصة مع إخراج السوبرنوفا المتسع ببطء - فإنها تطور PWN.

أظهرت ملاحظات PWNe أن الجسيمات الموجودة في هذه الأجسام تفقد طاقتها في الإشعاع ، وتصبح أقل نشاطًا مع زيادة المسافة من النابض المركزي. تمتلك دراسات الأشعة السينية لـ PWNe إمكانية اكتشاف معلومات مهمة حول تدفق الجسيمات في هذه السدم.

PWN 3C 58 - يقع على بعد حوالي 6500 إلى 10000 سنة ضوئية من الأرض - هو PWN شاب مع هيكل torus-jet ويدعمه النجم النابض PSR J0205 + 6449 الذي يبلغ طوله 65 مللي ثانية.

تمت دراسة الكائن بشكل مكثف في شريط الأشعة السينية اللينة (أقل من 8.0 كيلو فولت) وبالتالي فإن طيف الأشعة السينية اللينة له مصمم جيدًا ، لكن الفلكيين مهتمون بالتحقق مما إذا كان الطيف يمتد إلى نطاق الأشعة السينية الثابت فوق 10 كيلو فولت.

وللتحقق من ذلك ، استخدمت مجموعة من الباحثين بقيادة هونغ جون آن من جامعة تشونجبوك الوطنية في تشونج جو ، كوريا الجنوبية ، مركبة فضائية منظار التلسكوب النووي الطيفي (NuSTAR) لإجراء تحليل طيفي لـ 3C 58 حتى 20 كيلو فولت. قاموا أيضًا بإعادة تحليل بيانات Chandra للمقارنة مع نتائج NuSTAR.

قام علماء الفلك بقياس التشكل المعتمد على الطاقة ، والتباين المكاني للمؤشر الطيفي ، وطيف الأشعة السينية عريض النطاق المتكامل 3C 58.

"تستخدم هذه القياسات لاستنتاج خصائص 3C 58 مع سيناريوهات إشعاع السنكروترون". يذكر أن الورقة - الورقة المنشورة في 12 أبريل على arXiv.org - تنص على.

تشير النتائج إلى أن حجم 3C 58 يتناقص مع زيادة الطاقة. يعتقد الباحثون أن هذا يرجع إلى تأثير حرق السنكروترون - الإشعاع الذي تنبعث منه الجسيمات عندما تكون في تسارع مستمر بسبب اتباع مسار منحني. تظهر البيانات أيضًا أن الطيف أكثر ليونة في المناطق الخارجية لهذا PWN.

علاوة على ذلك ، وجد الباحثون تلميحًا لكسر طيفي في طيف الأشعة السينية المكاني المتكامل وكسر في المظهر الشعاعي للمؤشر الطيفي لل 3 C 58.

رسم توضيحي لتلسكوب نوستار للأشعة السينية التابع لناسا (Harrison.F، Caltech، NASA)

وفقًا للدراسة ، يشير كسر المظهر الجانبي الشعاعي إلى طاقة إلكترون قصوى تبلغ حوالي 200 طن ، وهي أكبر من المقدرة سابقًا. عندما يتعلق الأمر بالكسر الطيفي ، فإن البيانات تشير إلى طاقة إلكترون قصوى تبلغ 140 تيرا فولت تقريبًا لشدة مجال مغناطيسي مفترض تبلغ 80 ميكروغرام. بالإضافة إلى ذلك ، تم حساب قوة المجال المغناطيسي في 3C 58 لتكون بين 30 و 200 ميكروغرام.

وخلص علماء الفلك إلى أن دراستهم يمكن أن تقدم معرفتنا حول نماذج التسارع وانبعاث PWNe. وأشاروا إلى أنه في حالة 3C 58 ، فإن توزيع الطاقة الطيفية عريض النطاق المقاسة جيدًا وكسر الأشعة السينية المحتمل ، لديه القدرة على توفير رؤى جديدة في تسارع الجسيمات وتدفقها في PWNe.

البحث الأصلي: Hongjun An. NuSTAR دراسات أشعة إكس الصلبة لسديم الرياح النابض 3C ~ 58. arXiv: 1904.05991 [astro-ph.HE]. arxiv.org/abs/1904.05991