Pulsar entdeckt, wie er mit über einer Million Kilometer pro Stunde durch die Milchstraße rast

Supernova-Überrest G292.0+1.8

Der Supernova-Überrest G292.0+1.8 enthält einen Pulsar, der sich mit über einer Million Meilen pro Stunde bewegt, wie auf dem Chandra-Bild zusammen mit einem optischen Bild des Digitized Sky Survey zu sehen ist. Pulsare sind sich schnell drehende Neutronensterne, die entstehen können, wenn massereichen Sternen der Treibstoff ausgeht, sie kollabieren und explodieren. Manchmal erzeugen diese Explosionen einen „Kick“, der diesen Pulsar durch die Überreste der Supernova-Explosion rasen ließ. Zusätzliche Bilder zeigen eine Nahaufnahme dieses Pulsars in Röntgenstrahlen von Chandra, die ihn sowohl 2006 als auch 2016 beobachteten, um diese bemerkenswerte Geschwindigkeit zu messen. Die roten Kreuze in jedem Feld zeigen die Position des Pulsars im Jahr 2006. Quelle: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.; Optisch: Palomar DSS2

Ein Junge[{” attribute=””>pulsar has been discovered blazing through the Milky Way at a speed of over a million miles per hour. This stellar speedster, witnessed by NASA’s Chandra X-ray Observatory, is one of the fastest objects of its kind ever observed. This incredible result teaches astronomers more about how some of the bigger stars end their lives.

Pulsars are rapidly spinning neutron stars that are formed when some massive stars run out of fuel, collapse, and explode. This pulsar is racing through the remains of the supernova explosion that created it, called G292.0+1.8, located about 20,000 light-years from Earth.

“We directly saw motion of the pulsar in X-rays, something we could only do with Chandra’s very sharp vision,” said Xi Long of the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), who led the study. “Because it is so distant, we had to measure the equivalent of the width of a quarter about 15 miles away to see this motion.”

Pulsar Positions, 2006 & 2016

Pulsar Positions, 2006 & 2016. Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.

To make this discovery, the researchers compared Chandra images of G292.0+1.8 taken in 2006 and 2016. From the change in position of the pulsar over the 10-year span, they calculated it is moving at least 1.4 million miles per hour from the center of the supernova remnant to the lower left. This speed is about 30% higher than a previous estimate of the pulsar’s speed that was based on an indirect method, by measuring how far the pulsar is from the center of the explosion.

The newly determined speed of the pulsar indicates that G292.0+1.8 and its pulsar may be significantly younger than astronomers previously thought. Xi and his team estimate that G292.0+1.8 would have exploded about 2,000 years ago as seen from Earth, rather than 3,000 years ago as previously calculated. Several civilizations around the globe were recording supernova explosions at that time, opening up the possibility that G292.0+1.8 was directly observed.

„Wir haben nur eine Handvoll Supernova-Explosionen, die auch mit einer zuverlässigen historischen Aufzeichnung verbunden sind“, sagte Co-Autor Daniel Patnaude, ebenfalls vom CfA, „also wollten wir prüfen, ob G292.0+1.8 hinzugefügt werden könnte Gruppe.”

G292.0+1.8 liegt jedoch für die meisten Zivilisationen der nördlichen Hemisphäre, die es möglicherweise beobachtet haben, unter dem Horizont, und es gibt keine aufgezeichneten Beispiele einer Supernova, die auf der südlichen Hemisphäre in Richtung G292.0+1.8 beobachtet wurde.

Das Forschungsteam erfuhr nicht nur mehr über das Alter von G292.0+1.8, sondern untersuchte auch, wie die Supernova dem Pulsar seinen kräftigen Tritt verlieh. Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, beide beinhalten Material, das von der Supernova nicht gleichmäßig in alle Richtungen ausgestoßen wird. Eine Möglichkeit besteht darin, dass bei der Explosion erzeugte Neutrinos asymmetrisch aus der Explosion ausgestoßen werden, und die andere besteht darin, dass die Trümmer der Explosion asymmetrisch ausgestoßen werden. Wenn das Material eine Vorzugsrichtung hat, wird der Pulsar aufgrund des physikalischen Prinzips der Impulserhaltung in die entgegengesetzte Richtung geschleudert.

Die Menge an Asymmetrie von Neutrinos, die erforderlich wäre, um die hohe Geschwindigkeit in diesem neuesten Ergebnis zu erklären, wäre extrem und würde die Erklärung stützen, dass die Asymmetrie in den Explosionstrümmern dem Pulsar seinen Kick verlieh. Dies stimmt mit einer früheren Beobachtung überein, dass sich der Pulsar in die entgegengesetzte Richtung von der Masse des Röntgenstrahlen emittierenden Gases bewegt.

Die Energie, die dem Pulsar durch diese Explosion verliehen wurde, war gigantisch. Obwohl der Pulsar nur etwa 10 Meilen im Durchmesser ist, ist er 500.000-mal so schwer wie die Erde und bewegt sich 20-mal schneller als die Erdgeschwindigkeit, wenn er die Sonne umkreist.

„Dieser Pulsar ist etwa 200 Millionen Mal energiereicher als die Bewegung der Erde um die Sonne“, sagte Co-Autor Paul Plucinsky, ebenfalls vom CfA. „Es scheint seinen starken Kick erhalten zu haben, nur weil die Supernova-Explosion asymmetrisch war.“

Die wahre Geschwindigkeit durch den Weltraum liegt wahrscheinlich bei über 2,2 Millionen Kilometern pro Stunde, da die Bildgebungstechnik nur die Bewegung von einer Seite zur anderen misst und nicht entlang unserer Sichtlinie zum Pulsar. Eine unabhängige Chandra-Studie zu G292.0+1.8 unter der Leitung von Tea Temim von Princeton Universität schlägt vor, dass die Geschwindigkeit entlang der Sichtlinie etwa 800.000 Meilen pro Stunde (1.200.000 km pro Stunde) beträgt, was eine Gesamtgeschwindigkeit von 1,6 Millionen Meilen pro Stunde (2.500.000 km pro Stunde) ergibt. Ein Artikel, der diese Arbeit beschreibt, wurde kürzlich zur Veröffentlichung angenommen in Das Astrophysikalische Journal.

Die Forscher konnten eine so kleine Verschiebung messen, weil sie Chandras hochauflösende Bilder mit einer sorgfältigen Technik zur Überprüfung der Koordinaten des Pulsars und anderer Röntgenquellen kombinierten, indem sie präzise Positionen des Gaia-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation verwendeten.

Weitere Informationen zu dieser Entdeckung finden Sie unter Chandra Catches Pulsar in X-Ray Speed ​​Trap von NASA.

Die neueste Arbeit von Xi und seinem Team zu G292.0+1.8 wurde auf dem 240. Treffen der American Astronomical Society in Pasadena, Kalifornien, vorgestellt. Die Ergebnisse werden auch in einem akzeptierten Paper diskutiert Das Astrophysikalische Journal.

Referenz: „The Proper Motion of the Pulsar J1124-5916 in the Galactic Supernova Remnant G292.0+1.8“ von Xi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Plucinsky und Terrance J. Gaetz, akzeptiert, Das Astrophysikalische Journal.
arXiv:2205.07951

Das Marshall Space Flight Center der NASA verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert den wissenschaftlichen Betrieb von Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts.


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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