Спектральное распределение энергии HAWC J2031+415. Изображение предоставлено: Альфаро и др., 2024 г.
С помощью Высотной водной Черенковской обсерватории (HAWC) международная группа астрономов наблюдала источник гамма-излучения очень высокой энергии под названием TeV J2032+4130. Результаты кампании наблюдения, представленные 3 июля на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о природе этого источника.
Источники, излучающие гамма-лучи с энергией фотонов от 100 ГэВ до 100 ТэВ, называются источниками гамма-лучей очень высоких энергий (VHE), а источники с энергией фотонов выше 0,1 ПэВ называются источниками гамма-лучей сверхвысокой энергии (UHE). Природа этих источников еще недостаточно изучена; поэтому астрономы постоянно ищут новые объекты этого типа, чтобы охарактеризовать их и, таким образом, пролить больше света на их свойства в целом.
TeV J2032+4130 был идентифицирован в 2005 году в ходе эксперимента по астрономии гамма-излучения высоких энергий (HEGRA) как первый источник гамма-излучения VHE в диапазоне ТэВ без аналога с более низкой энергией. Предыдущие наблюдения TeV J2032+4130 показали, что она состоит из двух источников, а именно HAWC J2030+409 и HAWC J2031+415, которые совпадают с ветровой туманностью пульсара (PWN).
Также было установлено, что источником энергии для этой PWN, скорее всего, является пульсар PSR J2032+4127. На расстоянии около 4300 световых лет PSR J2032+4127 представляет собой длиннопериодическую двойную звезду (с периодом обращения около 50 лет) со звездой под названием MT91 213, которая примерно в 15 раз массивнее Солнца. Это делает его редким типом двойного ТэВного гамма-пульсара.
Теперь группа астрономов под руководством Рубена Альфаро из Национального автономного университета Мексики использовала HAWC для более детального изучения TeV J2032+4130, сосредоточив внимание в первую очередь на возможной PWN HAWC J2031+415.
Наблюдения HAWC показали, что HAWC J2031+415 представляет собой обширную область излучения, смоделированную как симметричное распределение Гаусса. Область имеет степенную форму спектра с экспоненциальной энергией обрезания примерно 19 ТэВ, что позволяет предположить, что это может быть PWN.
Астрономы пришли к выводу, что HAWC J2031+415, скорее всего, является высокоэнергетическим продолжением этого неопознанного источника из-за его близости к ТэВному J2032+4130. Они добавили, что, хотя четких доказательств энергозависимой морфологии не было, форма спектра соответствовала форме типичного PWN.
Кроме того, наблюдаемое соотношение энергии к общей энергии HAWC J2031+415 составило 1%, что типично для известной популяции PWNe.
Таким образом, авторы статьи пришли к выводу, что собранные данные подтверждают PWN-природу HAWC J2031+415.
«Результат лептонной эмиссии предполагает, что излучение HAWC J2031+415, а, следовательно, и TeV J2032+4130, генерируется пульсарной ветровой туманностью, движимой PSR J2032+4127», — пишут ученые.
