Эта звезда взорвалась так сильно, что ее ядро ​​разлетелось по галактике

Астрономы, изучающие черные дыры, по счастливой случайности обнаружили еще одну редкость: мертвую звезду, улетающую от места рождения сверхновой, оставляющую за собой кометоподобный след радиоизлучения.

Названный PSR J1914+1054g, объект звезда является всего лишь четвертой известной в своем роде: радиопульсар, несущийся с высокой скоростью в космосе, для которого астрономы наблюдали не только пульсар, но и след позади него, известный как туманность с ударной волной, и остаток сверхновой, из которой он вышел. пинком.

Группа ученых под руководством астрофизика Сары Элизы Мотта из Астрономической обсерватории Брера в Италии и Оксфордского университета в Великобритании назвала туманность Mini Mouse.

Смерть массивной звезды — довольно жестокое дело. Когда у них заканчивается топливо, термоядерный синтез, обеспечивающий внешнее давление, которое поддерживает звезду против внутреннего давления гравитации, внезапно падает, и все становится грязным.

Звезда взрывается, извергая свои кишки повсюду, ядро коллапсирует под действием силы тяжести в сверхплотную нейтронную звезду с массой до 2,16 массы Солнца, упакованную в сферу диаметром всего 20 километров (12 миль).

Во многих случаях эти звездные остатки можно найти сидят в туманности, созданной их взорвавшимися останками. Но если взрыв сверхновой будет неравномерным, неравномерное распределение энергии может встретить нейтронную звезду в космосе на высоких скоростях, перемещаясь по галактике.

Но для образования туманности, подобной Мини, требуется особый набор обстоятельств. Мышь.

Во-первых, нейтронная звезда должна быть пульсаром – пульсаром, который вращается с высокой скоростью, названный так потому, что он «пульсирует», как космический маяк, когда лучи излучения исходят от его полюсов, направляются и ускоряется мощными магнитными полями.

Эти магнитные поля также превращают заряженные частицы в яростный ветер, который крутится вокруг пульсара, иногда взаимодействуя с окружающей межзвездной средой, создавая туманность пульсарного ветра.

Но если этот пульсар получает натальный толчок от неравномерной сверхновой, в направлении движения образуется ударная волна, перенаправляющая и направляющая пульсарный ветер позади пульсара, как хвост кометы. Это известно как пульсарная туманность, видимая как свечение света.

Мотта и ее коллеги использовали радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке для изучения двойной звезды под названием GRS 1915+105. Состоящая из черной дыры и обычной звезды, они заметили кое-что необычное в этой двойной звезде: пятно света, пересекающее их поле зрения, поразительно похожее на туманность пульсара, обнаруженную в 1987 году, под названием Мышь.

Поиск в данных, собранных в рамках продолжающегося исследования FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot (GPPS), выявил недавно обнаруженный пульсар с периодом вращения 138 миллисекунд. который, казалось, был расположен в начале этой полосы. Последующие наблюдения, проведенные командой, показали, что J1914 находится точно в голове туманности.

Радиоданные MeerKAT также выявили тусклую круглую форму далеко за пульсаром и его хвостом, траектория которого кажется проследить обратно к его центру. Исследователи идентифицировали его как остаток сверхновой, которая породила пульсар J1914.

Длина хвоста, как выяснила команда, составляет около 40 световых лет, а радиус остатка сверхновой составляет около 43 световых года. Они также определили, что прошло около 82 000 лет с тех пор, как родился пульсар (т. е. произошла вспышка сверхновой); двигаясь обратно к центру туманности, скорость J1914 составляет от 320 до 360 километров в секунду (от 200 до 225 миль в секунду).

Это далеко не самая быстрая убегающая звезда, которую мы когда-либо видели. , и этого недостаточно для достижения скорости убегания от Млечного Пути, но это довольно впечатляющий клип. И, как отметили исследователи, было идентифицировано всего три других пульсара с такими же характеристиками.

Открытие, по словам исследователей, поможет астрономам лучше понять пульсары и их ветры, взрывы сверхновых, местную межзвездную среду , высокоскоростные частицы и удары ветра. Более того, он представляет собой потенциал MeerKAT в обнаружении этих до сих пор редких объектов.

«Благодаря обнаружению структур, похожих на мышь и мини-мышь», — пишут они.

«MeerKAT поможет обнаружить больше молодых радиопульсаров, которые пополнят все еще небольшую популяцию таких объектов, которая, по прогнозам, насчитывает тысячи членов в нашей Галактике».

Исследование принято к публикации в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества и доступны на сервере препринтов arXiv.