Süpernova kalıntısı SN 1006’nın bu yeni görüntüsü, NASA’nın Görüntüleme X-ışını Polarimetresi Gezgini ve NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’nden alınan verileri birleştiriyor. Kırmızı, yeşil ve mavi elementler, Chandra tarafından tespit edildiği üzere sırasıyla düşük, orta ve yüksek enerjili X ışınlarını yansıtıyor. X-ışını ışığının polarizasyonunu ölçen IXPE verileri, kalıntının manyetik alanının dışarıya doğru hareketini temsil eden çizgilerin eklenmesiyle birlikte sol üst köşede mor renkte gösterilmiştir. Katkı Sağlayanlar: X-ışını: NASA/CXC/SAO (Chandra); NASA/MSFC/Nanjing Üniv./P. Zhou ve diğerleri. (IXPE); IR: NASA/JPL/CalTech/Spitzer; Görüntü İşleme: NASA/CXC/SAO/J.Schmidt
NASA‘nin IXPE teleskopu, SN 1006’nın manyetik alanlarının çığır açan görüntülerini ortaya çıkararak süpernovalardaki parçacık ivmesine yeni bakış açıları sundu ve kozmik manyetik olaylara ilişkin anlayışımızı geliştirdi.
NASA’nın IXPE (Görüntüleme X-ışını Polarimetrisi Gezgini) teleskopu, süpernova kalıntısı SN 1006’nın ilk polarize X-ışını görüntüsünü yakaladı. Yeni sonuçlar, bilim adamlarının manyetik alanlar ile patlamadan kaynaklanan yüksek enerjili parçacıkların akışı arasındaki ilişkiye dair anlayışını genişletiyor. yıldızlar.
Çin’in Jiangsu şehrindeki Nanjing Üniversitesi’nden astrofizikçi ve bulgularla ilgili yeni bir makalenin baş yazarı olan Dr. Ping Zhou, “Manyetik alanların ölçülmesi son derece zordur, ancak IXPE bunları araştırmamız için bize etkili bir yol sağlıyor” dedi. içinde Astrofizik Dergisi. “Artık SN 1006’nın manyetik alanlarının çalkantılı olduğunu ama aynı zamanda düzenli bir yön sunduğunu görebiliyoruz.”
SN 1006’nın Tarihsel Önemi ve Yapısı
Lupus takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 6.500 ışıkyılı uzaklıkta yer alan SN 1006, iki beyaz cücenin birleşmesi ya da bir yıldızın birleşmesi sonucu meydana gelen devasa bir patlamadan sonra geriye kalan tek şey. Beyaz cüce eşlik eden bir yıldızdan çok fazla kütle çekti. İlk olarak MS 1006 baharında Çin, Japonya, Avrupa ve Arap dünyasındaki gözlemciler tarafından tespit edilen ışığı, en az üç yıl boyunca çıplak gözle görülebildi. Modern gökbilimciler hala bunun kayıtlı tarihteki en parlak yıldız olayı olduğunu düşünüyor.
Modern gözlemler başladığından bu yana araştırmacılar, kalıntının diğer yuvarlak süpernova kalıntılarından önemli ölçüde farklı olan tuhaf ikili yapısını belirlediler. Ayrıca X-ışını ve gama ışını bantlarında tanımlanabilen parlak “uzuvlara” veya kenarlara sahiptir.
Süpernova Kalıntılarını Anlamada IXPE’nin Rolü
Üniversiteler Uzay Dairesi’nden Douglas Swartz şunları söyledi: “SN 1006 gibi yakın-yakınlıklı, X-ışını parlak süpernova kalıntıları, IXPE’nin X-ışını polarizasyon hassasiyeti ile emisyon bölgelerini mekansal olarak çözme yeteneğinin birleşimi göz önüne alındığında, IXPE ölçümleri için idealdir.” NASA’nın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde Araştırma Derneği araştırmacısı. “Bu entegre yetenek, kozmik ışın hızlandırma sahalarının yerelleştirilmesi için gereklidir.”
SN 1006’nın önceki X-ışını gözlemleri, süpernova kalıntılarının elektronları radikal bir şekilde hızlandırabildiğine dair ilk kanıtı sunmuş ve neredeyse ışık hızıyla hareket edebilen yüksek enerjili kozmik ışınların doğum yeri olarak patlamış yıldızların etrafında hızla genişleyen nebulaların belirlenmesine yardımcı olmuştur.
Bilim adamları, SN 1006’nın benzersiz yapısının manyetik alanının yönüne bağlı olduğunu tahmin ettiler ve kuzeydoğu ve güneybatıdaki süpernova patlama dalgalarının manyetik alanla aynı doğrultuda hareket ettiğini ve yüksek enerjili parçacıkları daha verimli bir şekilde hızlandırdığını teorileştirdiler.
Hong Kong Üniversitesi’nden yüksek enerjili astrofizikçi ve makalenin ortak yazarı Dr. Yi-Jung Yang, IXPE’nin yeni bulgularının bu teorileri doğrulamaya ve netleştirmeye yardımcı olduğunu söyledi.
Yang, “Spektral-polarimetrik analizimizden elde edilen polarizasyon özellikleri, diğer yöntemlerden ve X-ışını gözlemevlerinden elde edilen sonuçlarla oldukça iyi uyum sağlıyor ve bu da IXPE’nin güvenilirliğinin ve güçlü yeteneklerinin altını çiziyor” dedi.
“İlk defa, süpernova kalıntılarının manyetik alan yapılarını daha yüksek enerjilerde gelişmiş ayrıntılarla haritalayabiliyoruz ve kesinlik – bu parçacıkların hızlanmasını sağlayan süreçleri daha iyi anlamamızı sağlıyor.”
— Dr. Yi-Jung Yang, Hong Kong Üniversitesi’nden Yüksek Enerji Astrofizikçisi
Manyetik Alanların ve Parçacık İvmesinin Haritalanması
Araştırmacılar, sonuçların manyetik alanlar ile kalıntının yüksek enerjili parçacık akışı arasında bir bağlantı olduğunu gösterdiğini söylüyor. IXPE’nin bulgularına göre, SN 1006’nın kabuğundaki manyetik alanlar bir şekilde düzensiz, ancak yine de tercih edilen bir yönelime sahip. Orijinal patlamanın şok dalgası çevredeki gazdan geçerken manyetik alanlar şok dalgasının hareketiyle aynı hizaya gelir. Yüklü parçacıklar, patlamanın orijinal noktası etrafındaki manyetik alanlar tarafından yakalanır ve burada hızlı bir şekilde hızlanma patlamaları alırlar. Yüksek enerjili parçacıkları hızlandıran bu parçacıklar, manyetik alanları güçlü ve çalkantılı tutmak için enerji aktarırlar.
IXPE üç süpernova kalıntısı gözlemledi – Cassiopeia A, Tychove şimdi de SN 1006 – Aralık 2021’de piyasaya sürülmesinden bu yana, bilim adamlarının bu fenomeni çevreleyen manyetik alanların kökeni ve süreçleri hakkında daha kapsamlı bir anlayış geliştirmelerine yardımcı oluyor.
Bilim adamları, SN 1006’nın diğer iki süpernova kalıntısından daha polarize olduğunu, ancak üçünün de patlamanın merkezinden dışarıya doğru yönelmiş manyetik alanlar gösterdiğini keşfettiklerinde şaşırdılar. Araştırmacılar IXPE verilerini keşfetmeye devam ettikçe, bunun gibi aşırı nesnelerde parçacıkların nasıl hızlandığına dair anlayışlarını yeniden yönlendiriyorlar.
Referans: Ping Zhou, Dmitry Prokhorov, Riccardo Ferrazzoli, Yi-Jung Yang, Patrick Slane, Jacco Vink, Stefano Silvestri, Niccolò Bucciantini, Estela Reynoso, David Moffett tarafından “SN 1006’daki Manyetik Yapılar ve Türbülans Görüntüleme X-Ray Polarimetresi ile Ortaya Çıktı” , Paolo Soffitta, Doug Swartz, Philip Kaaret, Luca Baldini, Enrico Costa, C.-Y. Ng, Dawoon E. Kim, Victor Doroshenko, Steven R. Ehlert, Jeremy Heyl, Frédéric Marin, Tsunefumi Mizuno, Melissa Pesce-Rollins, Carmelo Sgrò, Toru Tamagawa, Martin C. Weisskopf, Fei Xie, Iván Agudo, Lucio A. Antonelli , Matteo Bachetti, Wayne H. Baumgartner, Ronaldo Bellazzini, Stefano Bianchi, Stephen D. Bongiorno, Raffaella Bonino, Alessandro Brez, Fiamma Capitanio, Simone Castellano, Elisabetta Cavazzuti, Chien-Ting Chen, Stefano Ciprini, Alessandra De Rosa, Ettore Del Monte , Laura Di Gesu, Niccolò Di Lalla, Alessandro Di Marco, Immacolata Donnarumma, Michal Dovčiak, Teruaki Enoto, Yuri Evangelista, Sergio Fabiani, Javier A. Garcia, Shuichi Gunji, Kiyoshi Hayashida, Wataru Iwakiri, Svetlana G. Jorstad, Fabian Kislat, Vladimir Karas, Takao Kitaguchi, Jeffery J. Kolodziejczak, Henric Krawczynski, Fabio La Monaca, Luca Latronico, Ioannis Liodakis, Simone Maldera, Alberto Manfreda, Andrea Marinucci, Alan P. Marscher, Herman L. Marshall, Giorgio Matt, Ikuyuki Mitsuishi, Fabio Muleri, Michela Negro, Stephen L. O’Dell, Nicola Omodei, Chiara Oppedisano, Alessandro Papitto, George G. Pavlov, Abel L. Peirson, Matteo Perri, Pierre-Olivier Petrucci, Maura Pilia, Andrea Possenti, Juri Poutanen, Simonetta Puccetti , Brian D. Ramsey, John Rankin, Ajay Ratheesh, Oliver Roberts, Roger W. Romani, Gloria Spandre, Fabrizio Tavecchio, Roberto Taverna, Yuzuru Tawara, Allyn F. Tennant, Nicholas E. Thomas, Francesco Tombesi, Alessio Trois, Sergey S . Tsygankov, Roberto Turolla, Kinwah Wu ve Silvia Zane, 27 Ekim 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acf3e6
IXPE, NASA ve İtalyan Uzay Ajansı’nın 12 ülkedeki ortakları ve bilim işbirlikçileriyle yaptığı bir işbirliğidir. IXPE, NASA’nın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetiliyor. Merkezi Broomfield, Colorado’da bulunan Ball Aerospace, uzay aracı operasyonlarını Colorado Üniversitesi’nin Boulder’daki Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı ile birlikte yönetiyor.