Изображение предоставлено: NSF
Астрономы использовали точность очень длинной базовой линии (VLBA) Национального научного фонда, чтобы точно определить расстояние до пульсара. Ранее считалось, что объект, называемый PSR B0656 + 14, находится на расстоянии до 2500 световых лет, но находился в том же месте на небе, что и остаток сверхновой, который находится всего в 1000 световых лет от нас. Считалось, что это совпадение, но новое измерение от VLBA привязывает пульсар на расстоянии 950 световых лет; на том же расстоянии, что и остаток - они оба были созданы одним и тем же взрывом сверхновой.
Местоположение, местоположение и местоположение. Старая пословица в области недвижимости о том, что действительно важно, оказалась применимой к астрофизике, поскольку астрономы использовали четкое радиоизображение очень длинного базового массива Национального научного фонда (VLBA) для определения расстояния до пульсара. Их точное измерение расстояния затем разрешило спор о месте рождения пульсара, позволило астрономам определить размер его нейтронной звезды и, возможно, раскрыть тайну космических лучей.
«Получение точного расстояния до этого пульсара дало нам настоящую радость», - сказал Уолтер Брискен из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Сокорро, штат Нью-Мексико.
Пульсар, называемый PSR B0656 + 14, находится в созвездии Близнецов и, по-видимому, находится рядом с центром остатка круглой сверхновой, который охватывает Близнецы и соседнее созвездие Моносеро, и поэтому называется Кольцом Моногема. Поскольку пульсары являются сверхплотными, вращающиеся нейтронные звезды, оставшиеся, когда массивная звезда взрывается как сверхновая, было логично предположить, что Кольцо Моногема, оболочка обломков от взрыва сверхновой, было остатком взрыва, который создал пульсар.
Однако астрономы, использующие косвенные методы определения расстояния до пульсара, пришли к выводу, что он находится на расстоянии около 2500 световых лет от Земли. С другой стороны, было установлено, что остаток сверхновой находится всего в 1000 световых годах от Земли. Казалось маловероятным, что эти двое были связаны, но вместо этого появились поблизости в небе просто случайным сопоставлением.
Брискен и его коллеги использовали VLBA для точных измерений положения неба PSR B0656 + 14 с 2000 по 2002 год. Они смогли обнаружить небольшое смещение в видимом положении объекта, если смотреть с противоположных сторон орбиты Земли вокруг Солнца. Этот эффект, называемый параллаксом, обеспечивает прямое измерение расстояния.
«Наши измерения показали, что пульсар находится на расстоянии около 950 световых лет от Земли, практически на том же расстоянии, что и остаток сверхновой», - сказал Стив Торсетт из Калифорнийского университета в Санта-Круз. «Это означает, что два почти наверняка были созданы одним и тем же взрывом сверхновой», - добавил он.
С этим проблема решена. Затем астрономы обратились к изучению самой нейтронной звезды пульсара. Используя различные данные с разных телескопов и вооружившись новым измерением расстояния, они определили, что нейтронная звезда имеет диаметр от 16 до 25 миль. В таком маленьком размере он имеет массу, примерно равную массе Солнца.
Следующим результатом изучения фактического расстояния пульсара было дать возможный ответ на давний вопрос о космических лучах. Космические лучи - это субатомные частицы или атомные ядра, ускоренные почти до скорости света. Считается, что ударные волны в остатках сверхновых ответственны за ускорение многих из этих частиц.
Ученые могут измерять энергию космических лучей, и отметили избыток таких лучей в определенном диапазоне энергий. Некоторые исследователи предположили, что избыток может происходить от одного остатка сверхновой, находящегося на расстоянии около 1000 световых лет, чей взрыв сверхновой произошел около 100 000 лет назад. Основная трудность с этим предложением заключалась в том, что не было приемлемого кандидата для такого источника.
«Наше измерение теперь помещает PSR B0656 + 14 и Кольцо Моногема в точно правильное место и в точно нужный возраст, чтобы быть источником этого избытка космических лучей», - сказал Брискен.
Благодаря способности VLBA, одного из телескопов NRAO, выполнять чрезвычайно точные измерения положения, астрономы ожидают еще большего повышения точности определения своего расстояния.
«Этот пульсар становится увлекательной лабораторией для изучения астрофизики и ядерной физики», - сказал Торсетт.
Помимо Брискена и Торсетта в команду астрономов входят Аарон Голден из Национального университета Ирландии, Роберт Бенджамин из Висконсинского университета и Миллер Госс из NRAO. Ученые сообщают о своих результатах в статьях, опубликованных в Astrophysical Journal Letters в августе.
VLBA - это система из десяти антенн радиотелескопа, охватывающая весь континент, от Гавайских островов на западе до Виргинских островов США на востоке, обеспечивающая наибольшую разрешающую способность или способность видеть мелкие детали в астрономии. VLBA, созданная в 1993 году, управляется из Центра операций NRAO в Сокорро, штат Нью-Мексико.
Национальная радиоастрономическая обсерватория является объектом Национального научного фонда, действующим в рамках соглашения о сотрудничестве от Associated Universities, Inc.
Источник: пресс-релиз НРАО
