이진 쌍 PSR B-1259-63 / SS 2883의 HESS 이미지. 이미지 크레디트 : HESS. 클릭하면 확대됩니다.
이진 쌍 PSR B-1259-63 / SS 2883은 남반구 별자리 크 룩스 (남쪽 십자가)의 일반적인 방향으로 먼 약 5,000 광년에 위치하고 있습니다. 듀오는 펄서 (PSR B-1259)와 거대한 블루 자이언트 (SS 2883)로 구성되어 3.4 년마다 단계를 반복하는 폭 넓은 춤에 갇혀 있습니다. 더 큰 1 차측의 펄서 궤도는 매우 편심하여 가장 가까운 접근에서 1 억 킬로미터 이내에 도달하고 가장 먼 지점에서 그 거리의 약 10 배를 분리합니다. 가장 근접한 접근 방식에서, 펄서의 신호는 거대한 푸른 거인에 의해 일식되면서 크게 떨어집니다.
2004 년 2 월부터 4 월까지 달이없는 밤에 12.5 미터의 HESS (High Energy Stereoscopic System)를 사용하는 관찰자들은 페어가 춤을 추고 펄서가 듀오의 가장 가까운 지점에서 접근하여 물러 가면서 시간을 기록했습니다. 천문학 자들은 펄서의 전파가이 지역에서 나오는 초고 감마선과 일치한다는 것을 발견했습니다.
독일 하이델베르크의 Max Plank Nuclear Physics Institute의 Felix Aharonian에 따르면이 바이너리 시스템은 매우 복잡한 MHD (마그네토 하이드로 다이내믹) 공정의 초 상대 펄서 바람과 입자의 "온라인 시계"를 "온라인 시계"로 허용합니다. 시스템의 고 에너지 감마-방사선의 스펙트럼 및 시간적 특성의 연구를 통해 상대 론적 충격파에 의한 가속. 이 점에서 이진 시스템 PSR B1259-63은 펄서 바람의 물리학을 탐구하는 독특한 실험실입니다.”
펄서는 1992 년 호주의 Parkes 전파 망원경을 사용하여 천문학 자 팀에 의해 처음 발견되었습니다. 자기 제트는 1 초에 20 번 지구를 향합니다. 펄서는 무선 방출 외에도 궤도 전체에 걸쳐 다양한 에너지 수준에서 X- 선을 방송합니다. 이 X- 선은 펄서의 자기장이 동반자 색 거인에 의해 방출 된 가스와 상호 작용할 때 발생하는 방사선의 결과라고 생각됩니다.
푸른 거인 SS 2883은 1992 년 처음으로 펄서와 동행 한 것으로 밝혀졌습니다. 태양 질량의 10 배이지만 고온과 빠르게 연소되는 핵융합 엔진을 가지고 있습니다. 매우 빠르게 회전하며 산발적으로 적도에서 재료를 배출합니다. ``이진 펄사 PSR B-1259-63 발견 ... H.E.S.S. ''에 따르면, "별은 비 등방성 항성풍으로 인해 대량 유출이 이루어지는 적도 디스크를 형성하는 것으로 알려져 있습니다."
이 논문은 계속해서“타이밍 측정은 디스크가 궤도면에 대해 기울어 졌음을 암시한다”고 말했다. 이러한 궤도 경사는“펄서가 디스크를 두 차례의 추석 자 근처에서 두 번 교차한다”고 말한다. 그리고 이러한 교차점에서 펄서의 자기장이 항성 방출의 역 충격 영역에서 하전 된 입자와 상호 작용하기 시작하면서 실제로 일이 부풀어 오른다.
결과적으로이 시스템은 '이원성 맹장'이라고합니다.“동반자 별이 제공하는 강렬한 광자 장은 상대 론적 전자의 냉각에 중요한 역할을 할뿐만 아니라 높은 생산을위한 완벽한 목표로도 사용됩니다 역 Compton (IC) 산란을 통한 에너지 감마선” 펠릭스는“펄서가 고립 된 것이 아니라 강력한 광학 별에 가까운 이진 시스템에 위치한다. 이 경우, 높은 가스 압력 하에서 별풍과의 상호 작용으로 인해, 펄서 바람은 자기장이 상당히 높은 이진 시스템 내에서 종료됩니다 (표준 plerions보다 약 1G, 즉 10,000 ~ 100,000 배 더 큼). 또한, 광학 별의 존재로 인해 전자는 별빛과의 상호 작용 (컴톤 산란) 중에 심각한 손실을 겪습니다. 이것은 전자의 수명을 1 시간 이하로 매우 짧게 만듭니다. 고 에너지 감마선은 전자 (또는 아마도 양성자)와 스텔라 디스크의 밀도가 높은 가스 (또한 매우 짧은 타임 스케일)와의 상호 작용에 의해 생성 될 수 있습니다.”
이분법으로 별 시스템은 펄서의 편심 궤도와 SS 2883 주위의 주변 행성 밀도와의 상호 작용에 따라 광범위한 에너지 시그니처를 표시합니다. 주변 플라즈마 (periastron) 근처에서, 주변 플라즈마와 상호 작용하는 "차가운"펄서 바람은 상대 충격파의 생성으로 종료되며, 이는 결국 입자를 1 TeV 이상의 매우 높은 에너지로 가속시킨다. 이 입자의 열은 광자가 빠르게 움직이는 전자와 양전자를 때리면서 '냉각'됩니다. 이 역 Compton 산란 효과는 광자 주파수를 강하게 증폭하여 에너지를 전달합니다. 간단히 말해서, 저에너지 "가시광"의 광자 (photons)는 훨씬 더 높은 에너지 수준으로 상승되는데, 일부는 상부 감마선 / 저 우주 광선 영역의 테라 전자 볼트 영역을 달성한다.
한편 펄서는 별의 일차로부터 멀어 질수록 하전 입자의 수가 점점 줄어드는 반면, 중심 별에서 보이는 가시광 선의 밀도도 떨어집니다. 이로 인해 광자의 산란이 줄어들고 싱크로트론 방사선이 지배하기 시작합니다. 이 때문에 펄서 속도가 느려지고 별에서 멀어짐에 따라 저전력 레벨 X- 레이가 시스템의 에너지 신호를 지배하기 시작합니다.
마지막으로, 펄서 궤도에는 두 개의주기가 있는데, 여기에서 그것이 푸른 거인의 원반 원반의 적도면을 가로지 릅니다. 이러한 전 이점은 수많은 초 에너지 광자, 전자, 양전자 및 일부 양성자를 생성 할 수 있습니다. 상대적으로 가속 된 입자가 생성 될 때, 이들은 차례로 고 에너지 광자 및 다른 입자로 분해 될 수있는 다수의 다른 입자를 생성 할 수있는 영역과 상호 작용한다.
2005 년 6 월 13 일자로 발간 된 논문에서“지금까지 펄서와 별 풍이 상호 작용하는이 복잡한 시스템에 대한 이론적 이해는 제한적인 관측치가 없기 때문에 상당히 제한적입니다.” 그러나 이제 천문학 자들은 H.E.S.S.와 같은 IACTS (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes)로 인해 PSR B-1259-63 / SS 2883과 같은 다른 시스템의 고 에너지 감마선의 많은 새로운 근거리 광원을 해결할 수있게되었습니다.
PSR B-1259-63 / SS 2883 시스템에서 자연은 천문학 자와 물리학 자에게 자신의 고유 한 초고 에너지 입자 가속기 버전 (고맙게 잘 포함되어 있고 지구로부터 안전한 거리)을 제공 한 것으로 보입니다.
Jeff Barbour 작성
