Это новое изображение остатка сверхновой SN 1006 объединяет данные, полученные с помощью рентгеновской поляриметрии НАСА и рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра». Красный, зеленый и синий элементы отражают рентгеновские лучи низкой, средней и высокой энергии соответственно, как обнаружено Чандрой. Данные IXPE, измеряющие поляризацию рентгеновского света, показаны фиолетовым цветом в верхнем левом углу с добавлением линий, представляющих движение наружу магнитного поля остатка. Авторы и права: Рентген: НАСА/CXC/SAO (Чандра); НАСА/MSFC/Нанкинский университет/П. Чжоу и др. (IXPE); ИК: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Калифорнийский технологический институт/Спитцер; Обработка изображений: NASA/CXC/SAO/J.Schmidt
Телескоп НАСА IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) получил первое поляризованное рентгеновское изображение остатка сверхновой SN 1006. Новые результаты расширяют понимание учёными взаимосвязи между магнитными полями и потоком высокоэнергетических частиц в результате взрыва. звезды.
«Магнитные поля чрезвычайно трудно измерить, но IXPE предоставляет нам эффективный способ их исследования», — сказал доктор Пин Чжоу, астрофизик из Нанкинского университета в Цзянсу, Китай, и ведущий автор новой статьи о результатах, опубликованной в Астрофизическом журнале. «Теперь мы видим, что магнитные поля SN 1006 турбулентны, но при этом имеют организованное направление».
Расположенная примерно в 6500 световых годах от Земли в созвездии Люпус, SN 1006 — это все, что осталось после титанического взрыва, который произошел либо в результате слияния двух белых карликов, либо в результате того, что белый карлик оторвал слишком много массы от звезды-компаньона. Первоначально замеченный весной 1006 года наблюдателями со всего Китая, Японии, Европы и арабского мира, его свет был виден невооруженным глазом в течение как минимум трех лет. Современные астрономы до сих пор считают это самое яркое звездное событие в истории человечества.
С момента начала современных наблюдений исследователи выявили странную двойную структуру остатка сверхновой, заметно отличающуюся от других округлых остатков сверхновых. У него также есть яркие «конечности» или края, различимые в рентгеновском и гамма-диапазонах.
«Близкие по рентгеновскому излучению остатки сверхновых, таких как SN 1006, идеально подходят для измерений IXPE, учитывая сочетание IXPE чувствительности к поляризации рентгеновских лучей с возможностью пространственного разрешения областей излучения», — сказал Дуглас Шварц, представитель Universities Space. Исследователь исследовательской ассоциации Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама. «Эта интегрированная возможность необходима для локализации мест ускорения космических лучей».
Предыдущие рентгеновские наблюдения SN 1006 предоставили первые доказательства того, что остатки сверхновых могут радикально ускорять электроны, и помогли идентифицировать быстро расширяющиеся туманности вокруг взорвавшихся звезд как место рождения высокоэнергетических космических лучей, которые могут двигаться почти со скоростью света.
Ученые предположили, что уникальная структура SN 1006 связана с ориентацией ее магнитного поля, и предположили, что взрывные волны сверхновой на северо-востоке и юго-западе движутся в направлении, совпадающем с магнитным полем, и более эффективно ускоряют частицы высокой энергии.
Новые результаты IXPE помогли подтвердить и прояснить эти теории, сказал доктор Йи-Юнг Ян, астрофизик высоких энергий из Университета Гонконга и соавтор статьи.
«Поляризационные свойства, полученные в результате нашего спектрально-поляриметрического анализа, удивительно хорошо согласуются с результатами других методов и рентгеновских обсерваторий, что подчеркивает надежность и широкие возможности IXPE. Впервые мы можем составить карту структур магнитного поля остатков сверхновых при более высоких энергиях. с повышенной детализацией и точностью, что позволяет нам лучше понять процессы, вызывающие ускорение этих частиц», — сказал Ян.
Исследователи говорят, что результаты демонстрируют связь между магнитными полями и истечением частиц высокой энергии из остатков. Согласно выводам IXPE, магнитные поля в оболочке SN 1006 несколько дезорганизованы, но все же имеют предпочтительную ориентацию. Когда ударная волна от первоначального взрыва проходит через окружающий газ, магнитные поля выравниваются с движением ударной волны. Заряженные частицы улавливаются магнитными полями вокруг исходной точки взрыва, где они быстро получают всплеск ускорения. Эти ускоряющиеся частицы высокой энергии, в свою очередь, передают энергию, поддерживая сильные и турбулентные магнитные поля.
IXPE наблюдала три остатка сверхновой — Кассиопею А, Тихо, а теперь и SN 1006 — с момента запуска в декабре 2021 года, помогая ученым разработать более полное понимание происхождения и процессов магнитных полей, окружающих эти явления.
Ученые были удивлены, обнаружив, что SN 1006 более поляризована, чем два других остатка сверхновой, но все три демонстрируют магнитные поля, ориентированные так, что они направлены наружу от центра взрыва. Продолжая изучать данные IXPE, исследователи переориентируют свое понимание того, как частицы ускоряются в подобных экстремальных объектах.
