Вчені використовували рентгенівський телескоп IXPE для створення детальної карти магнітного поля Крабовидної туманності, що розкриває більше її внутрішнього пристрою, ніж будь-коли раніше.
Нові результати, опубліковані в журналі Nature Astronomy, допомагають розкрити давні загадки добре вивченої Крабовидної туманності та відкривають нові питання на майбутнє.
Дані IXPE показують, що магнітне поле крабовидної туманності нагадує магнітне поле вітрової туманності Вела-Пульсар, яка також має форму пончика. Але «Краб» здивував учених тим, що області турбулентності магнітного поля виявилися неодноріднішими та асиметричнішими, ніж очікувалося.
«Це явна ознака того, що навіть складніші моделі, розроблені в минулому з використанням передових числових методів, не повністю відображають складність цього об'єкта», — сказав Нікколо Буччіантіні, провідний автор дослідження та астроном обсерваторії INAF Арчетрі у Флоренції, Італія.
Улюблений об'єкт вивчення астрономів, Крабовидна туманність виникла в результаті спалаху наднового, зареєстрованого в 1054 році. Вибух залишив після себе щільний об'єкт, названий Крабовидним Пульсаром, діаметром приблизно з містом Хантсвіл в штаті Алабама, але з масою приблизно як два Сонці. Хаотична мішанина газів, ударних хвиль, магнітних полів, високоенергетичного світла і частинок, що виходять від пульсара, що обертається, в сукупності називається «пульсарною вітровою туманністю». Ці екстремальні умови створюють химерне середовище, яке ще до кінця не вивчене.
Поляризація рентгенівських променів дає вченим ключ до розуміння напрямку, куди спрямоване магнітне поле у різних частинах космічного об'єкта, а також про те, наскільки добре впорядковане магнітне поле. Геометрія та турбулентність магнітного поля визначають, як частинки катапультуються до швидкості світла.
За допомогою телескопа Chandra були отримані чудові знімки туманності та пульсара, а також вчені змогли побачити струмені та різні структури. Рентгенівські знімки Чандри виявили струйчасті структури, що рухаються в туманності, і допомогли вченим краще зрозуміти взаємозв'язок між енергією пульсара та рентгенівським випромінюванням.
Майже кожен недавній великий телескоп прямував на Крабовидну туманність, щоб краще зрозуміти цей загадковий залишок наднової. Але тільки IXPE може вивчати рентгенівське проміння «Краба» з погляду поляризації, заходи організації електромагнітних полів.
По всій туманності IXPE виявив приблизно таку ж середню поляризацію, яку вчені спостерігали і раніше. Але за допомогою складніших інструментів IXPE вдалося уточнити кут поляризації та вивчити відмінності у поляризації по всьому об'єкту. Вчені бачать області сильної поляризації у зовнішніх областях туманності, на відстані кількох світлових років від пульсара, де нижча поляризація.
Це дозволило вченим дослідити не тільки рентгенівські промені від крабовидної туманності, а й від самого пульсара або сфери магнітних полів навколо нього. Отримані дані дозволяють припустити, що це рентгенівські промені виникають у зовнішній області магнітного поля, званої областю «вітру», хоча де саме і як і досі невідомо. Усередині магнітного поля поштовхи, що створюються «вітром» пульсара, переміщують частинки зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
