Le reste de la supernova CTB 1 ressemble à une bulle fantomatique dans cette image, qui combine de nouvelles observations de 1,5 gigahertz du radiotélescope Very Large Array (VLA) (orange, près du centre) avec des observations plus anciennes du Dominion Radio Astrophysical Observatory's Canadian Galactic Plane Survey (1,42 gigahertz, magenta et jaune; 408 mégahertz, vert) et les données infrarouges (bleu). Les données VLA révèlent clairement la ligne droite, traînée rougeoyante du pulsar J0002+6216 et le bord incurvé de la coquille du reste. CTB 1 est d'environ un demi-degré de diamètre, la taille apparente d'une pleine lune. Crédit :Composite par Jayanne English, Université du Manitoba, en utilisant les données du NRAO/F. Schinzel et al., DRAO/Enquête canadienne sur l'avion galactique et NASA/IRAS
Les astronomes ont découvert un pulsar traversant l'espace à près de 2,5 millions de kilomètres à l'heure, si vite qu'il pouvait parcourir la distance entre la Terre et la Lune en seulement 6 minutes. La découverte a été faite à l'aide du télescope spatial Fermi Gamma de la NASA et du Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation.
Les pulsars sont superdenses, des étoiles à neutrons en rotation rapide laissées sur place lorsqu'une étoile massive explose. Celui-ci, surnommé PSR J0002+6216 (J0002 en abrégé), arbore une queue émettrice de radio pointant directement vers les débris en expansion d'une récente explosion de supernova.
"Grâce à sa queue étroite en forme de fléchette et à un angle de vue fortuit, nous pouvons retracer ce pulsar jusqu'à son lieu de naissance, " a déclaré Frank Schinzel, un scientifique à l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) à Socorro, Nouveau Mexique. "Une étude plus approfondie de cet objet nous aidera à mieux comprendre comment ces explosions sont capables de " donner un coup de pied " aux étoiles à neutrons à une vitesse aussi élevée. "
Schinzel, avec ses collègues Matthew Kerr du U.S. Naval Research Laboratory à Washington, et les scientifiques de la NRAO Dale Frail, Urvashi Rau et Sanjay Bhatnagar ont présenté la découverte lors de la réunion de la Division d'astrophysique des hautes énergies de l'American Astronomical Society à Monterey, Californie. Un article décrivant les résultats de l'équipe a été soumis pour publication dans une future édition de The Lettres de revues astrophysiques .
Pulsar J0002 a été découvert en 2017 par un projet de science citoyenne appelé Einstein@Home, qui utilise du temps sur les ordinateurs des volontaires pour traiter les données des rayons gamma de Fermi. Grâce à un temps de traitement informatique dépassant collectivement 10, 000 ans, le projet a identifié 23 pulsars gamma à ce jour.
Situé à environ 6, 500 années-lumière dans la constellation de Cassiopée, J0002 tourne 8,7 fois par seconde, produisant une impulsion de rayons gamma à chaque rotation.
Le pulsar se trouve à environ 53 années-lumière du centre d'un reste de supernova appelé CTB 1. Son mouvement rapide à travers le gaz interstellaire entraîne des ondes de choc qui produisent la queue de l'énergie magnétique et des particules accélérées détectées aux longueurs d'onde radio à l'aide du VLA. La queue s'étend sur 13 années-lumière et pointe clairement vers le centre de CTB 1.
En utilisant les données de Fermi et une technique appelée synchronisation des pulsars, l'équipe a pu mesurer à quelle vitesse et dans quelle direction le pulsar se déplace dans notre champ de vision.
"Plus l'ensemble de données est long, plus la technique de synchronisation du pulsar est puissante, " a déclaré Kerr. " Le bel ensemble de données de 10 ans de Fermi est essentiellement ce qui a rendu cette mesure possible. "
Le résultat soutient l'idée que le pulsar a été propulsé à grande vitesse par la supernova responsable de CTB 1, qui s'est produit vers 10, il y a 000 ans.
J0002 traverse l'espace cinq fois plus vite que le pulsar moyen, et plus rapide que 99% de ceux avec des vitesses mesurées. Il finira par s'échapper de notre galaxie.
En premier, les débris en expansion de la supernova se seraient déplacés vers l'extérieur plus rapidement que J0002, mais pendant des milliers d'années, l'interaction de la coquille avec le gaz interstellaire a produit une traînée qui a progressivement ralenti ce mouvement. Pendant ce temps, le pulsar, se comportant plutôt comme un boulet de canon, couru régulièrement à travers le reste, s'en échapper environ 5, 000 ans après l'explosion.
On ne sait pas exactement comment le pulsar a été accéléré à une vitesse aussi élevée pendant l'explosion de la supernova, et une étude plus approfondie de J0002 aidera à faire la lumière sur le processus. Un mécanisme possible implique des instabilités dans l'étoile qui s'effondre formant une région dense, matière à mouvement lent qui survit assez longtemps pour servir de « remorqueur gravitationnel, " en accélérant l'étoile à neutrons naissante vers elle.
L'équipe planifie des observations supplémentaires à l'aide du VLA, le Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation et le Chandra X-ray Observatory de la NASA.
