Открытие спирального магнитного поля в туманности пульсарного ветра

Изображения ATCA области G 11.2–0.3. Верхняя левая панель охватывает все 3 см SNR, а другие панели показывают увеличенные изображения PWN на 3 см (вверху справа), 6 см (внизу слева) и 16 см (внизу справа) соответственно. Белые кресты указывают положение PSR J1811-1925; круги в углах показывают размер луча на картах; цветные полосы справа указаны в единицах Ян луч−1. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.01802

Используя Australia Telescope Compact Array (ATCA), астрономы провели высокоточные наблюдения близлежащей туманности пульсарного ветра в остатке сверхновой G11.2−0.3. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 3 марта на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о структуре и свойствах этой туманности.

Туманности пульсарного ветра (PWNe) — это туманности, питаемые ветром пульсара. Пульсарный ветер состоит из заряженных частиц, и когда он сталкивается с окружением пульсара, в частности с медленно расширяющимся выбросом сверхновой, он образует PWN. Наблюдения за PWNe показали, что частицы в этих объектах теряют свою энергию из-за излучения и становятся менее энергичными по мере удаления от центрального пульсара. Некоторые PWNe могут создавать протяженные рентгеновские структуры в виде хвостов и заметных струй.

G 11.2–0.3 — это молодой остаток сверхновой с коллапсом ядра (SNR) на расстоянии около 16 000 световых лет. Он содержит пульсар, обозначенный как PSR J1811−1925, и туманность пульсарного ветра. PWN в G11.2−0.3 питается от PSR J1811−1925, который находится вблизи оболочки SNR.

Предыдущие наблюдения G 11.2–0.3 показали, что его PWN содержит возможную струйную особенность вблизи области рентгеновского пульсара и сложные волокна. Недавно группа астрономов под руководством Ю Чжана из Университета Сунь Ятсена в Чжухае, Китай, решила использовать ATCA, чтобы поближе рассмотреть эти особенности и общую структуру туманности.

«Мы представляем исследование G 11.2–0.3 PWN с использованием новых наблюдений ATCA на волнах 3 и 6 см в 2022 году, а также на волнах 16 см в 2024 году», — пишут исследователи в статье.

Наблюдения ATCA с высоким разрешением позволили команде Сунь Ятсена разрешить детальные структуры внутри областей SNR и PWN. Они обнаружили особенность радиоджета в PWN со спиральным магнитным полем внутри. Астрономы отметили, что такая особенность еще не наблюдалась в подобных источниках.

Астрономы отметили, что многополосный спектр струи вряд ли получит простую степенную зависимость. Это, возможно, указывает на сложные механизмы ускорения частиц, такие как магнитное пересоединение.

Более того, изображения показывают сложные структуры дальше от пульсара. Например, наблюдения выявили нитевидную структуру толщиной около 20 угловых секунд в юго-восточной части остатка сверхновой.

Собранные данные также позволили исследователям рассчитать напряженность магнитного поля вблизи области струи. Напряженность этого магнитного поля оценивалась примерно в 85 мкГс.

Подводя итоги, авторы статьи пришли к выводу, что для лучшего понимания спектральных свойств PWN в G 11.2–0.3 необходимы дополнительные наблюдения на более высоких частотах.

Больше информации: Yu Zhang et al, Radio Observation of the Pulsar Wind Nebula in SNR G11.2-0.3, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.01802