Астрономи вперше змогли описати геометрію магнітного поля залишку наднової Тихо у масштабах менше одного парсека. Таку детальність забезпечив космічний телескоп IXPE. Завдяки цьому вчені зможуть оцінити прискорення частинок в ударних хвилях, які утворюють зорі, спалахуючи надновими. Дослідження прийняте до публікації в The Astrophysical Journal, а препринт статті доступний на arXiv.
Зображення залишку наднової, отримане об'єднанням даних телескопа IXPE (білий та фіолетовий) і обсерваторії «Чандра» (червоний та синій). X-ray (IXPE: NASA/ASI/MSFC/INAF/R. Ferrazzoli, et al.), (Chandra: NASA/CXC/RIKEN & GSFC/T. Sato et al.) Optical: DSS Image processing: NASA/CXC/SAO/K. Arcand, L.Frattare & N.Wolk
Що вивчали астрономи?
Після яскравого спалаху наднової, яким закінчують свою еволюцію масивні зорі або зірки у подвійних системах, міжзоряному середовищі лишаються газопилові структури зі скинутого світилом матеріалу та його взаємодії зі створеної внаслідок вибуху ударною хвилею. Залишки наднових дуже цікаві астрономам не лише для дослідження еволюції зірок, а і як космічні прискорювачі частинок.
Від залишків наднових вчені реєструють рентгенівське синхротронне випромінювання, що вказує на те, що електрони в них можуть прискорюватися до енергій у сотні тераелектронвольтів за короткий проміжок часу. Це також вимагає сильних турбулентних магнітних полів. І щоб краще дослідити механізми дифузного ударного прискорення частинок у залишках наднових, астрономи вирішили вивчити магнітне поле залишку наднової Тихо (SN 1572). Свої спостереження вчені проводили за допомогою телескопа IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), який вимірює поляризацію рентгенівського випромінювання, працюючи на навколоземній орбіті.
Що побачив телескоп?
За допомогою IXPE астрономи створили мапу поляризації рентгенівського випромінювання Тихо у діапазоні енергій від 3 до 6 кілоелектронвольтів та поєднали дані зі світлинами залишку наднової, які зробила обсерваторія «Чандра» в рентгенівському діапазоні. Так вчені змогли відтворити геометрію, а також області турбулентності та посилення магнітного поля Тихо у субпарсекових масштабів, чого не вдавалося раніше. З'ясувалося, Тихо володіє переважно радіальним магнітним полем, ступінь поляризації якого складає від 12 до 20 відсотків.
Ступінь поляризації у Тихо більший, ніж у подібного залишку наднової Кассіопея А, який досліджували за допомогою IXPE раніше. На думку астрономів, це свідчить про більшу впорядкованість магнітного поля Тихо. Джерелами рентгенівського випромінювання, згідно зі спостереженнями, виступають області, що пов'язують з фронтами ударних хвиль Тихо по її краях.
Наднова Тихо належить до наднових типу Іа, адже виникла у подвійній системі зірок, в якій білий карлик нарощував на себе матеріал зірки-компаньйона, внаслідок чого і вибухнув. Як світило перетягувало на себе матеріал астрономи змогли відтворити за допомогою моделювання.