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. Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.; Optisch: Palomar DSS2
- EIN[{” attribute=””>pulsar is racing through the debris of an exploded star at a speed of over a million miles per hour.
- To measure this, researchers compared NASA Chandra X-ray Observatory images of G292.0+1.8 taken in 2006 and 2016.
- Pulsars can form when massive stars run out of fuel, collapse, and explode — leaving behind a rapidly spinning dense object.
- This result may help explain how some pulsars are accelerated to such remarkably high speeds.
Der Supernova-Überrest G292.0+1.8 enthält einen Pulsar, der sich mit über einer Million Meilen pro Stunde bewegt. Dieses Bild zeigt Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA (rot, orange, gelb und blau), das für diese Entdeckung verwendet wurde. Die Röntgenstrahlen wurden mit einem optischen Bild des Digitized Sky Survey kombiniert, einer bodengestützten Vermessung des gesamten Himmels.
Pulsare sind schnell rotierende 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. Ein Einschub zeigt eine Nahaufnahme dieses Pulsars in Röntgenbildern von Chandra.
Um diese Entdeckung zu machen, verglichen die Forscher Chandra-Bilder von G292.0+1.8, die 2006 und 2016 aufgenommen wurden. Ein Paar zusätzlicher Bilder zeigt die Veränderung der Position des Pulsars über die 10-Jahres-Spanne. Die Verschiebung der Position der Quelle ist gering, da der Pulsar etwa 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, aber er hat in diesem Zeitraum etwa 120 Milliarden Meilen (190 Milliarden Kilometer) zurückgelegt. Die Forscher konnten dies messen, indem 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 verwendeten.
Pulsar-Positionen, 2006 & 2016. Kredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Xiet al.
Das Team berechnete, dass sich der Pulsar mit mindestens 1,4 Millionen Meilen pro Stunde vom Zentrum des Supernova-Überrests nach unten links bewegt. Diese Geschwindigkeit ist etwa 30 % höher als eine frühere Schätzung der Geschwindigkeit des Pulsars, die auf einer indirekten Methode basierte, indem gemessen wurde, wie weit der Pulsar vom Zentrum der Explosion entfernt ist.
Die neu bestimmte Geschwindigkeit des Pulsars weist darauf hin, dass G292.0+1.8 und sein Pulsar deutlich jünger sein könnten, als Astronomen bisher angenommen hatten. Die Forscher schätzen, dass G292.0+1.8 von der Erde aus gesehen vor etwa 2.000 Jahren explodiert wäre und nicht wie zuvor berechnet vor 3.000 Jahren. Diese neue Schätzung des Alters von G292.0+1.8 basiert auf der zeitlichen Extrapolation der Position des Pulsars, sodass sie mit dem Zentrum der Explosion zusammenfällt.
Mehrere Zivilisationen auf der ganzen Welt zeichneten zu dieser Zeit Supernova-Explosionen auf, was die Möglichkeit eröffnete, dass G292.0+1.8 direkt beobachtet wurde. Allerdings liegt G292.0+1.8 für die meisten Zivilisationen der nördlichen Hemisphäre, die es möglicherweise beobachtet haben, unterhalb des Horizonts, und es gibt keine aufgezeichneten Beispiele einer Supernova, die auf der südlichen Hemisphäre in Richtung G292.0+1.8 beobachtet wurde.
Eine Nahaufnahme der Mitte des Chandra-Bildes von G292+1.8. Die Bewegungsrichtung des Pulsars ist dargestellt (Pfeil) und die Position des Explosionszentrums (grünes Oval) basierend auf der Bewegung von Trümmern, die in optischen Daten zu sehen ist. Die Position des Pulsars wird 3.000 Jahre zurück extrapoliert und das Dreieck zeigt die Unsicherheit im Winkel der Extrapolation. Die Übereinstimmung der extrapolierten Position mit dem Explosionszentrum ergibt ein Alter von etwa 2.000 Jahren für den Pulsar und G292+1,8. Der Massenschwerpunkt (Kreuz) der durch Röntgenstrahlen detektierten Elemente in den Trümmern (Si, S, Ar, Ca) liegt auf der gegenüberliegenden Seite des Explosionszentrums des sich bewegenden Pulsars. Diese Asymmetrie in den Trümmern rechts oben von der Explosion führte dazu, dass der Pulsar aufgrund der Impulserhaltung nach links unten geschleudert wurde. Kredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.; Optisch: Palomar DSS2
Das Forschungsteam erfuhr nicht nur mehr über das Alter von G292.0+1.8, sondern untersuchte auch, wie die Supernova dem Pulsar seinen kraftvollen 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.
Die Energie, die dem Pulsar durch diese Explosion verliehen wurde, war gigantisch. Obwohl der Pulsar nur etwa 10 Meilen im Durchmesser ist, hat er das 500.000-fache der Masse der Erde und bewegt sich 20-mal schneller als die Erdgeschwindigkeit, wenn er die Sonne umkreist.
https://www.youtube.com/watch?v=0itTriYIOlI
Die neueste Arbeit von Xi Long und Paul Plucinksky (Center for Astrophysics | 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 der Arbeit sind Daniel Patnaude und Terrance Gaetz, beide vom Center for Astrophysics.
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.