Новое составное изображение туманности MSH 15-52 было представлено астрономами. Оно объединяет данные, полученные в рентгеновском и радиодиапазонах. На изображении виден пульсар B1509-58, окруженный структурой, напоминающей огромную руку с вытянутыми пальцами.
Этот космический объект, впервые зафиксированный рентгеновской обсерваторией «Чандра» в 2009 году, остается в центре внимания исследователей. Новейшее изображение объединяет данные, полученные с помощью «Чандры», и радиоинформацию, полученную австралийским компактным телескопом ATCA. Благодаря этому стало возможным получить более детальное представление об особенной структуре туманности.
Пульсар, расположенный в центре изображения, обладает крошечным размером – его диаметр составляет приблизительно 19 километров. Однако он служит источником энергии для обширной туманности, которая простирается на расстояние в 150 световых лет. С Земли эта туманность кажется имеющей форму человеческой руки, причем ладонь обращена к наблюдателю, а пальцы направлены вверх, в сторону пульсара.
Радиоизлучение на композитном изображении представлено красным цветом, рентгеновское излучение — синим, оранжевым и желтым. Оптический свет водородного газа отображен золотым цветом, а области, где пересекаются радио- и рентгеновские волны, выделены фиолетовым. На изображении также содержатся сведения о звездном окружении и останках сверхновой RCW 89, взрыв которой стал причиной формирования этого пульсара.
Пульсар формируется в момент коллапса массивной звезды, которая исчерпала запасы ядерного топлива и привела к взрыву сверхновой. В результате взрыва внешние слои звезды выбрасываются в космос. Магнитное поле пульсара в 15 триллионов раз превышает магнитное поле Земли, что делает его одним из самых сильных электромагнитных объектов в галактике. Такая огромная сила выталкивает электроны и другие частицы, обладающие энергией, формируя туманность. Пульсар совершает вращение почти семь раз в секунду.
Новое композитное изображение позволило увидеть сложные детали туманности, в том числе нити, ориентированные вдоль ее магнитного поля. Сопоставление данных, полученных в радио- и рентгеновском диапазонах, продемонстрировало важные различия. Некоторые заметные рентгеновские особенности, такие как внутренние части «пальцев» туманности и струя в нижней части изображения, не были зафиксированы радиоволнами. Это расхождение позволяет предположить, что высокоэнергетические частицы могут проникать из ударной волны, расположенной вблизи пульсара, и двигаться вдоль линий магнитного поля, формируя структуры, напоминающие звуковой удар.
Радиоизлучение охватывает область, выходящую за пределы рентгеновского диапазона, и проявляется в виде нерегулярных скоплений, что, вероятно, указывает на взаимодействие с плотными облаками водорода. Тем не менее, не все наблюдаемые явления имеют простое объяснение. В правой верхней части изображения рентгеновское излучение формирует четкую границу, лишенную соответствующего радиосигнала, что является отклонением от нормы, поскольку ударные волны, возникающие при взрыве сверхновых, как правило, обладают высокой интенсивностью как в рентгеновском, так и в радиодиапазоне.
И туманность, и остаток сверхновой проявляют аномальное поведение, демонстрируя характеристики, не свойственные молодым объектам подобного рода. Ученых интересует, как эти необычные структуры возникли и эволюционировали до нынешнего состояния. Для всестороннего понимания сложных связей между пульсаром и веществом, выброшенным при взрыве сверхновой, необходимы дополнительные исследования.
Исследование было в журнале The Astrophysical Journal.