그들이 1960 년대 후반에 처음 발견 된 이후로, 펄서는 천문학 자들을 계속 매료시키고 있습니다. 지난 50 년 동안 수천 개의이 펄럭 거리고 회전하는 별들이 관측되었지만, 우리를 계속 쫓아내는 많은 것들이 있습니다. 예를 들어, 일부는 무선 및 감마선 펄스를 방출하지만 다른 일부는 무선 또는 감마선 방사로 제한됩니다.
그러나 두 국제 천문학 자 팀의 한 쌍의 연구 덕분에 우리는 이것이 왜 그런지 이해하는 데 더 가까이 갈 수 있습니다. 두 개의 펄서 (Geminga 및 B0355 + 54)의 Chandra X-ray Observatory에서 수집 한 데이터를 바탕으로 연구팀은 그들의 배출과 성운의 기본 구조 (해파리와 유사)가 어떻게 연관 될 수 있는지 보여줄 수있었습니다.
이 연구는“PSR B0355 + 54에 의해 생성 된 펄서 바람 성운의 깊은 찬드라 관측”과“Geminga의 수수께끼 펄서 바람 성운”이 천체 물리학엘. 두 팀 모두, Geminga와 B0355 + 54 펄서와 관련 펄서 바람 성운 (PWN)을 조사하기 위해 찬드라 천문대의 엑스레이 데이터에 의존했습니다.
지구에서 800 광년에서 3400 광년 떨어진 곳에 위치한 Geminga와 B0355 + 54 펄서는 상당히 유사합니다. 비슷한 회전주기 (초당 5 회) 외에도 비슷한 나이 (약 5 억 년)입니다. 그러나 Geminga는 감마선 펄스 만 방출하는 반면 B0355 + 54는 알려진 가장 밝은 무선 펄서 중 하나이지만 관찰 가능한 감마선은 방출하지 않습니다.
또한 PWN의 구조는 매우 다릅니다. Chandra X-ray 데이터와 Spitzer 적외선 데이터를 사용하여 생성 된 합성 이미지를 기반으로, 하나는 덩굴손이 이완되고 다른 하나는 닫히고 구부러지는 해파리처럼 보입니다. Penn State의 천문학과 천체 물리학과의 선임 연구원 인 Bettina Posselt와 Geminga 연구의 수석 저자 인 Space Magazine은 이메일을 통해 Space Magazine에 다음과 같이 말했습니다.
Chandra 데이터는 펄서 Geminga와 PSR B0355 + 54 주변의 펄서 바람 성운에 대한 두 개의 매우 다른 X- 선 이미지를 만들어 냈다. Geminga는 뚜렷한 3 꼬리 구조를 가지고 있지만 PSR B0355 + 54의 이미지는 여러 개의 하부 구조를 가진 넓은 꼬리 하나를 보여줍니다.”
Geminga와 B0355 + 54 꼬리는 펄서의 스핀 폴에서 나오는 좁은 제트기입니다. 이 제트는 펄서 적도 지역을 둘러싸는 도넛 모양의 디스크 (일명 원환 체)에 수직으로 놓여 있습니다. George Washington University의 대학원생이자 B0355 + 54 논문의 저자 인 Noel Klingler는 다음과 같이 Space Magazine에 이메일을 통해 말했습니다.
“성간 매체 (ISM)는 완벽한 진공 상태가 아니기 때문에이 두 가지 펄서 모두 초당 수백 킬로미터의 속도로 공간을 쟁취하기 때문에 ISM의 미량의 가스가 압력을 가하여 펄서 풍성 운을 뒤로 / 굽힘시킵니다. Chandra X-ray Observatory에서 얻은 이미지에서 볼 수 있듯이 펄서 뒤에”
그들의 명백한 구조는 지구에 대한 그들의 배치 때문인 것으로 보인다. Geminga의 경우, 토러스의 전망은 가장자리에 있고 제트는 측면을 가리 킵니다. B0355 + 54의 경우, 원환 체는 정면을 향하고 제트는 지구를 향하고 멀어집니다. 우리의 유리한 점에서,이 제트기는 서로 위에있는 것처럼 보이며, 이는 꼬리가 이중 꼬리 인 것처럼 보이게합니다. Posselt는 다음과 같이 설명합니다.
“두 구조 모두 펄 서풍 성운과 동일한 일반적인 모델로 설명 할 수 있습니다. 다른 이미지의 이유는 (a) 시선의 관점과 (b) 펄서가 얼마나 빨리 그리고 어디로 이동하는지입니다. 일반적으로, 그러한 펄 서풍 성운의 관측 가능한 구조는 적도 토러스와 극 제트로 설명 할 수 있습니다. 원환 체와 제트기는 펄서가 움직이는 성간 매체의 "머리 바람"에 의해 영향을받을 수 있습니다 (예 : 구부러진 제트기). 원환 체, 제트기 및 펄서의 움직임에 따라 다른 그림이 감지됩니다. 찬드라 엑스레이 전망대. Geminga는 하늘의 평면에 대략적으로 위치한 제트와 함께 "측면에서"(또는 원환 체와 관련하여 가장자리에서 볼 수 있음) B0355 + 54의 경우 기둥 중 하나를 거의 직접 바라 봅니다.
이 방향은 왜 두 개의 펄서가 다른 유형의 전자기 방사선을 방출하는 것처럼 보이는지를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기본적으로 스핀 폴에 가까운 자극은 펄서의 무선 방출이 발생하는 곳입니다. 한편, 감마선은 원환 체가 위치한 펄서의 적도를 따라 방출되는 것으로 여겨진다.
“이미지는 우리가 하늘을 향하는 두 개의 제트기 (초기 전파와 정렬 됨)로 발사 된 입자의 X- 레이를 볼 수 있기 때문에 가장자리에서 Geminga를 볼 수 있음을 나타냅니다 (즉, 적도를보고 있음). 클링 글러는 말했다. “이것은 왜 우리가 Geminga의 감마선 펄스 만 보는지를 설명합니다. 이미지는 또한 하향식 관점에서 (즉, 기둥 중 하나 위에서, 제트를 바라본) B0355 + 54를보고 있음을 나타냅니다. 펄서가 회전함에 따라 전파 빔의 중심이 지구를 휩쓸고 펄스를 감지합니다. 그러나 감마선은 펄서의 적도에서 바로 발사되기 때문에 B0355에서는 보이지 않습니다.”
Posselt는“펄서 바람 성운의 각 펄서 (극점과 적도)에 대한 기하학적 구속 조건은이 두 중성자 별의 전파와 감마선 펄스에 관한 연구 결과를 설명하는 데 도움이된다”고 말했다. “예를 들어, Geminga는 극에 대한 직접적인 시야가없고 극에 가까운 지역에서 펄스 형 무선 방출이 발생한다고 생각되기 때문에 무선 무음 (강력한 무선 펄스 없음)으로 나타납니다. 그러나 Geminga는 강한 감마선 맥동을 보여줍니다. 이것은 극에서 생성되지 않고 적도 지역에 더 가깝기 때문입니다.”
이러한 관찰은 감마선을 방출하는 것으로 보이는 6 개의 펄서를 연구하는 더 큰 캠페인의 일부였습니다. 이 캠페인은 스탠포드 대학의 로저 로마 니 (Roger Romani)가 이끌고 있으며, GWU (Oleg Kargaltsev), Penn State University (George Pavlov) 및 Harvard University (Patrick Slane)의 천문학 자와 연구자들이 협력했습니다.
이 연구는 펄서 바람 성운의 특성에 새로운 빛을 비출뿐만 아니라 천문학 자들이 펄서의 더 나은 이론적 모델을 만드는 데 도움이되는 관찰 증거를 제공합니다. 또한, 펄서 자기권의 기하학을 조사하는 이와 같은 연구는 천문학 자들이 우리 은하에서 폭발 한 별의 총 수를 더 잘 추정 할 수있게한다.
펄서가 감지 할 수있는 각도의 범위를 알면 지구에서 보이지 않는 양을 더 잘 추정 할 수 있어야합니다. 천문학 자들이 인류의 사각 지대에 숨어있을 수있는 천체를 찾기 위해 노력하는 또 다른 방법!
