Астрономы впервые напрямую измерили скорость собственного движения пульсара

Астрономы впервые напрямую измерили скорость собственного движения пульсара J1124–5916 в молодом остатке сверхновой. Она составила 612 километров в секунду, что хорошо объяснимо в рамках модели гидродинамического удара, где нейтронная звезда ускоряется из-за асимметрии в выбросе вещества звезды при взрыве. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Нейтронные звезды образуются при гравитационном коллапсе ядер массивных звезд, когда они взрываются как сверхновые. При этом наблюдения за подобными объектами позволяют выявить у некоторых нейтронных звезд и пульсаров большие скорости движения в 300–400 километров в секунду. Считается, что есть два возможных механизма, которые могут разогнать нейтронные звезды до таких скоростей при рождении. Первый механизм заключается в анизотропном выбросе нейтрино, рождающихся при взрыве звезды, при этом достаточно анизотропии на уровне одного процента, чтобы придать нейтронной звезде дополнительную скорость в несколько сотен километров в секунду. Второй механизм предполагает ускорение нейтронной звезды за счет объемного гидродинамического удара. В этом случае при взрыве возникает асимметричный выброс вещества звезды, который характеризуется доминирующим направлением, при этом пульсар будет отброшен в противоположном направлении из-за закона сохранения импульса.

Группа астрономов во главе с Си Луном (Xi Long) из Гарвард—Смитсоновского центра астрофизики сообщила о первом прямом измерении скорости собственного движения пульсара J1124–5916 в молодом остатке сверхновой G292.0+1.8. В работе ученые использовали данные рентгеновских наблюдений за пульсаром космического телескопа «Чандра» и астрометрические данные из каталога Gaia Data Release 3 космического телескопа Gaia.

G292.0+1.8 находится на расстоянии 20 тысяч световых лет от Солнца и представляет собой яркий в рентгеновском диапазоне остаток сверхновой типа IIL/IIb, богатый кислородом. Внутри него находится пульсар, создающий туманность пульсарного ветра. Предполагается, что масса звезды-прародителя составляла 13–30 масс Солнца, а свет от взрыва дошел до Земли около 3 тысяч лет назад.

Измеренный сдвиг положения пульсара в остатке сверхновой за период с 2006 по 2016 год составил 0,0021 угловых секунды, что соответствует поперечной скорости (составляющая скорости объекта, перпендикулярная лучу зрения) 612 километров в секунду. Это значение примерно на 30 процентов больше, чем значение, определенное путем сравнения положения пульсара с положением оптического центра расширения остатка, и позволяет пересмотреть возраст туманности, который ближе к 2 тысячам лет, что отличается от предыдущей оценки в 2,9 тысяч лет. Ученые пришли к выводу, что ускорение нейтронной звезде лучше всего объясняется в рамках модели гидродинамического удара.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали почти 600 новых кандидатов в высокоскоростные звезды в Млечном Пути.

Александр Войтюк