Image MOS1/2 codée par couleur du champ autour du PSR B1929+10 avec des données fusionnées corrigées du vignettage et soustraites de l'arrière-plan. La position du pulsar et son mouvement propre sont illustrés par une croix et une flèche, respectivement. Crédit :Kim et al., 2020.
Des astronomes de Corée du Sud et de Chine ont effectué une imagerie spectrale aux rayons X en profondeur d'une nébuleuse du vent pulsar à choc d'arc (PWN) associée à un pulsar voisin désigné PSR B1929+10. La nouvelle étude, publié le 29 avril sur arXiv.org, présente l'investigation la plus approfondie du système, la divulgation d'informations importantes sur l'émission de ce PWN.
Les PWNe sont des nébuleuses alimentées par le vent d'un pulsar. Le vent pulsar est composé de particules chargées, et lorsqu'il entre en collision avec l'environnement du pulsar, en particulier avec l'éjecta de supernova en expansion lente, il développe un PWN. Dans certains cas, lorsque des pulsars rapides traversent le milieu interstellaire (ISM) avec une vitesse supersonique, un arc-choc PWN peut être formé.
A une distance d'environ 2, 057 années-lumière du soleil, PSR B1929+10 est l'un des pulsars les plus proches. Il a une période de rotation de 226,5 millisecondes et une vitesse projetée de 177 km/s. Les observations ont montré qu'il s'agit de l'un des plus anciens pulsars connus avec une nébuleuse à rayons X et semble être l'un des pulsars matures les plus brillants associés à un PWN à choc d'arc.
Cependant, la nature du PWN du PSR B1929+10 est encore mal comprise. Par exemple, les chercheurs supposent que cette nébuleuse pourrait avoir plusieurs composantes spatiales, et on ne sait pas s'il existe une quelconque variation spectrale à travers la caractéristique étendue des rayons X supposée provenir du PWN de choc d'arc.
Afin de lever les incertitudes, une équipe d'astronomes dirigée par Sangin Kim de l'Université nationale de Chungnam à Daejeon, Corée du Sud, a mené une analyse d'imagerie spectrale aux rayons X du PWN du PSR B1929+10 avec une exposition beaucoup plus profonde que dans les études précédentes. Leur étude est basée sur les données obtenues par la sonde spatiale XMM-Newton de l'ESA.
"Dans ce travail, nous étudions la nébuleuse arc-choc à rayons X alimentée par le pulsar mature PSR B1929+10 en utilisant les données de XMM-Newton, avec une exposition effective de ∼300 ks, offrant l'investigation la plus approfondie de ce système à ce jour, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
Les chercheurs ont détecté un écoulement axial des rayons X derrière la bonne direction de mouvement, ce qui a été rapporté par les observations précédentes. Ils ont constaté que cet écoulement a une étendue d'environ huit minutes d'arc, qui est le double de la longueur estimée par une étude précédente publiée en 2006.
De plus, l'émission de rayons X de l'écoulement axial semble devenir systématiquement plus dure dans le sens opposé au mouvement propre du pulsar. Les astronomes supposent que le durcissement spectral observé peut s'expliquer par certains processus d'accélération se produisant le long de cette caractéristique. Ils ont noté que l'énergie magnétique peut être convertie en énergie cinétique des particules de vent, ce qui peut entraîner une accélération des particules très efficace.
Outre la sortie axiale des rayons X, l'étude a également détecté deux faibles sorties latérales s'étendant latéralement par rapport au mouvement propre. Leurs orientations se sont avérées similaires à celles observées dans d'autres pulsars avec PWNe. Les auteurs de l'article suggèrent que de telles caractéristiques peuvent résulter d'écoulements polaires qui sont courbés par la pression dynamique
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