Астрономы обнаружили уникальный космический объект, получивший название туманность «Гитара», который представляет собой длинную нить из энергичной материи и частиц антиматерии, вылетающую из пульсара PSR B2224+65. Этот объект был обнаружен с помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» и космического телескопа «Хаббл».
Туманность «Гитара» получила своё название из-за сходства с музыкальным инструментом. Её форма образуется из частиц, выбрасываемых пульсаром. Пульсар, быстро вращающаяся нейтронная звезда, оставшаяся после коллапса массивной звезды, выбрасывает частицы и излучает в рентгеновском диапазоне.
Источник: NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries et al, /ESA /STScI / Palomar/CalTech / K. DiVona /SAO/L. Frattare
Астрономы объясняют, что сочетание быстрого вращения и сильных магнитных полей пульсаров приводит к ускорению частиц и высокоэнергетическому излучению, которое создаёт частицы материи и антиматерии. В этом процессе энергия преобразуется в массу, что является противоположным процессу, описанному уравнением Альберта Эйнштейна E = mc2.
Частицы, вращающиеся по спирали вдоль линий магнитного поля вокруг пульсара, создают рентгеновские лучи, которые обнаруживает «Чандра». Когда пульсар и окружающая его туманность энергичных частиц пролетают через пространство, они сталкиваются с более плотными областями газа, что заставляет наиболее энергичные частицы вырваться за пределы туманности и лететь вправо от пульсара, создавая нить рентгеновских лучей.
Новое видео, созданное на основе данных наблюдений «Чандры» и «Хаббла», показывает пульсар и нить, летящую к верхнему левому углу изображения. Видео демонстрирует движение пульсара и более мелких структур вокруг него. Данные, полученные в 2000, 2006, 2012 и 2021 годах, позволили астрономам изучить изменения в туманности «Гитара» и нити рентгеновских лучей.
Изучение этих данных показало, что изменения, которые управляют образованием пузырьков в водородной туманности, также контролируют изменения в количестве частиц, вылетающих справа от пульсара, вызывая лёгкое осветление и затухание рентгеновской нити.
Структура нити даёт ценную информацию о том, как электроны и позитроны перемещаются в межзвёздной среде, и как этот процесс направляет электроны и позитроны в межзвёздную среду.