Der Rest der Supernova G292.0 + 1.8 enthält einen Pulsar, der sich mit mehr als 1 Million Meilen pro Stunde bewegt, wie auf dem Chandra-Bild zusammen mit einem optischen Bild des Digital Sky Survey zu sehen ist. Pulsare umkreisen schnell Neutronensterne, die entstehen können, wenn massereichen Sternen der Treibstoff ausgeht, sie kollabieren und explodieren. Diese Explosionen erzeugen manchmal einen “Kick”, der diesen Pulsar durch die Überreste einer Supernova-Explosion treibt. Weitere Bilder zeigen eine Nahaufnahme dieses Röntgenpulsars von Chandra, den er 2006 und 2016 entdeckte, um seine beeindruckende Geschwindigkeit zu messen. Die roten Kreuze auf jeder Tafel zeigen die Position des Pulsars im Jahr 2006. Bildnachweis: Röntgen: NASA / CXC / SAO / L. Shiet al.; Optik: Palomar DSS2
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- Um dies zu messen, verglichen die Forscher Bilder von G292.0 + 1.8 vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, die 2006 und 2016 aufgenommen wurden.
- Pulsare können entstehen, wenn massereichen Sternen der Treibstoff ausgeht, sie kollabieren und explodieren – und ein schnell rotierendes, dichtes Objekt zurücklassen.
- Dieses Ergebnis könnte helfen zu erklären, wie einige Pulsare auf solch bemerkenswert hohe Geschwindigkeiten beschleunigen.
Der Rest der Supernova G292.0 + 1.8 enthält einen Pulsar, der sich mit über einer Million Meilen pro Stunde bewegt. Dieses Bild enthält Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA (rot, orange, gelb und blau), die für diese Entdeckung verwendet wurden. Röntgenstrahlen werden mit einem optischen Bild aus dem Digitized Sky Survey kombiniert, einer bodengestützten Untersuchung des gesamten Himmels.
Schnell rotierende Pulsare Neutronensterne Sie entstehen, wenn massereichen Sternen der Treibstoff ausgeht, sie zusammenbrechen und explodieren. Diese Explosionen erzeugen manchmal einen “Kick”, der diesen Pulsar dazu bringt, durch die Überreste der Supernova-Explosion zu laufen. Der Einschub zeigt eine Nahaufnahme dieses Pulsars in Röntgenbildern von Chandra.
Um dieses Ergebnis zu erzielen, verglichen die Forscher Chandras G292.0 + 1.8-Bilder, die 2006 und 2016 aufgenommen wurden. Ein Paar komplementärer Bilder zeigte eine Änderung der Pulsarposition über 10 Jahre. Die Verschiebung des Ortes der Quelle ist unbedeutend, da der Pulsar etwa 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, aber in dieser Zeit etwa 120 Milliarden Meilen (190 Milliarden km) zurückgelegt hat. Die Forscher konnten dies messen, indem sie hochauflösende Bilder von Chandra mit präziser Technologie kombinierten, um die Koordinaten des Pulsars und anderer Röntgenquellen anhand genauer Positionen des Gaia-Satelliten zu überprüfen.
Pulsar-Standorte, 2006 und 2016. Kredit: Röntgen: NASA / CXC / SAO / L. Sheaet al.
Das Team schätzte, dass sich der Pulsar mit mindestens 1,4 Millionen Meilen pro Stunde links vom Zentrum des Überrests der Supernova nach unten bewegte. Diese Geschwindigkeit ist etwa 30 % schneller als die vorherige Schätzung der Pulsargeschwindigkeit, die auf einer indirekten Methode basiert, bei der gemessen wird, wie weit der Pulsar vom Zentrum der Explosion entfernt ist.
Die neu bestimmte Pulsargeschwindigkeit deutet darauf hin, dass G292.0 + 1.8 und der Pulsar viel kleiner sein könnten, als Astronomen bisher angenommen hatten. Forscher schätzen, dass G292.0 + 1.8 von der Erde aus gesehen vor etwa 2.000 Jahren ausgebrochen sein könnte, anstatt vor 3.000 Jahren, wie zuvor berechnet. Diese neue Altersschätzung G292.0 + 1.8 basiert auf der Extrapolation der Pulsarposition in der Vergangenheit, um mit dem Epizentrum der Explosion zusammenzufallen.
Viele Zivilisationen auf der ganzen Welt registrierten damals Supernova-Explosionen, was die Möglichkeit einer direkten Beobachtung von G292.0 + 1.8 eröffnete. G292.0 + 1.8 liegt jedoch für die meisten Zivilisationen der nördlichen Hemisphäre, die Sie vielleicht beobachtet haben, unter dem Horizont, und es gibt keine aufgezeichneten Beispiele einer Supernova, die in der südlichen Hemisphäre in G292.0 + 1.8 beobachtet wurde.
Nahaufnahme des Chandra Image Center für G292 + 1.8. Die Bewegungsrichtung des Pulsars (Pfeil) und die Position des Explosionszentrums (grünes Oval) sind anhand der in den optischen Daten sichtbaren Trümmerbewegung dargestellt. Die Position des Pulsars wurde vor 3.000 Jahren extrapoliert, und das Dreieck zeigt die Unsicherheit des Induktionswinkels an. Der Vergleich des Induktionsortes mit dem Epizentrum der Explosion ergibt für den Pulsar und G292 + 1,8 ein Alter von etwa 2000 Jahren. Der Massenschwerpunkt (Schnittpunkt) der in den Trümmern gefundenen Röntgenelemente (Si, S, Ar, Ca) liegt gegenüber dem Explosionszentrum des sich bewegenden Pulsars. Die Asymmetrie in den Trümmern in der oberen rechten Ecke der Explosion drückte den Pulsar nach links nach unten, während er den Impuls beibehielt. Foto: Röntgen: NASA / CXC / SAO / L. Shiet al.; Optik: Palomar DSS2
Das Forschungsteam lernte nicht nur mehr über das Alter von G292.0 + 1.8, sondern untersuchte auch, wie die Pulsar-Supernova ihren mächtigen Schlag auslöste. Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, die beide darin bestehen, das Supernova-Material nicht gleichmäßig in alle Richtungen zu schleudern. Eine Möglichkeit besteht darin, dass von der Explosion emittierte Neutrinos asymmetrisch durch die Explosion ausgestoßen werden, und die andere besteht darin, dass die durch die Explosion erzeugten Überreste asymmetrisch ausgestoßen werden. Hätte Materie eine bevorzugte Ausrichtung, würde der Pulsar aufgrund eines physikalischen Prinzips namens Impulserhaltung in die entgegengesetzte Richtung geschoben.
Die Menge an Neutrinoasymmetrie, die erforderlich wäre, um die hohe Geschwindigkeit in diesem letzten Ergebnis zu erklären, wäre extrem und stützt die Interpretation, dass die Asymmetrie in den Trümmern der Explosion den Pulsar getroffen hat.
Die Energie, die dem Pulsar durch diese Explosion verliehen wurde, war enorm. Obwohl der Pulsar nur etwa 10 Meilen im Durchmesser hat, hat der Pulsar eine 500.000-fache Masse der Erde und bewegt sich 20-mal schneller als die Geschwindigkeit der Erde, die die Sonne umkreist.
Die neueste Arbeit von Xi Long und Paul Plucinksky (Astrophysics Center | Harvard & Smithsonian) zu G292.0 + 1.8 wurde auf dem 240. Treffen der American Astronomical Society in Pasadena, Kalifornien, vorgestellt. Die Ergebnisse werden auch in einem Artikel diskutiert, der zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen wurde. Die anderen Autoren des Artikels sind Daniel Patno und Terence Gaetz, beide vom Zentrum für Astrophysik.
Referenz: „Proper movement of pulsar J1124-5916 in the remnant of galactic supernova G292.0 + 1.8“ von Xi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Plucinsky und Terrance J. Gaetz, Accepted, Astrophysical Journal.arXiv: 2205.07.
Das Marshall Space Flight Center der NASA verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra-Röntgenzentrum des Smithsonian Astrophysical Observatory überwacht wissenschaftliche Operationen von Cambridge, Massachusetts, und Flüge von Burlington, Massachusetts.
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