脉冲星风云
脉冲星风云(pulsar wind nebula,缩写为PWN,复数为PWNe,有时称为plerion,是源自希腊语"πλήρης","pleres",意思是"满"[1]。),是由超新星残骸中心的脉冲星产生的脉冲星风提供动力,在其壳体内发现的星云。这种星云是在1976年发现的,当时在超新星残骸中心附近的无线电波出现衰减的现象[1]。之后,它们被发现是X射线辐射源[2],并且可能是伽玛射线源[3]。
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脉冲星风星云的演化
编辑产生脉冲星风云的过程很复杂,它们在产生成为所谓的星云遗迹之前会通过各种阶段的演化,像是风泡、壳状星云或弓形冲击星云[2]。 新的脉冲星风云出现在脉冲星产生的最初数千年内,通常看起来像超新星残骸内的一系列壳层,例如蟹状星云内部区域内的小脉冲星风云[4],或是在巨大的船帆座超新星残骸及其相关的船帆座脉冲星内的星云[5]。
随着脉冲星风云年龄的老化,超新星残骸的星云消散和消失。在时间的推移中,脉冲星风云的行为可能会改变,成为围绕着毫秒电波脉冲星,或更老更慢的旋转脉冲星遗迹的星云[6]。估计脉冲星风云可以持续15,000年,之后,壳随着脉冲星能量的减少而消散,它们就不再能探测到[1]。重要的是,这取决于脉冲星因失去能量而自旋速度变慢的速率;这在已知的脉冲星之间有所不同[1]。
脉冲星风星云的特性
编辑脉冲星风由带电粒子(等离子)组成,并由旋转脉冲星的快速旋转产生强度达到1TG的巨大磁场加速到相对论速度。 脉冲星风经常流入周围的星际物质,形成一种经常性的激波,称为“风终端激波”,其中的物质被减速到次相对论速度。超过此半径,同步发射在磁化流中增加。这些过程可以开启和关闭与许多反转,这为在中心的脉冲星创造了许多可见的外壳[2]。
脉冲星云通常显示以下的属性:
- 越靠近中心亮度越高,而没有像大多数其它超新星残骸中的壳层结构。
- 在电波频带中高度偏振通量和平面谱指数, α=0–0.3。由于同步辐射的损失,X射线能量指数上升,平均X射线光子指数为1.3–2.3 (谱指数为2.3–3.3)。
- X射线的尺度通常小于其电波和光学尺度(由于高能电子的同步加速寿命较短)[7]。
- 在伽玛射线的TeV光子能量指数约为2.3。
脉冲星风云可以是探测脉冲星/中子星与周围环境相互作用的有利探测器。其独特的特性可以推断脉冲星风的几何、能量和组成、脉冲星本身的空间速度以及环境物质的特性[8]。
相关条目
编辑参考资料
编辑- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Weiler, K. W.; Panagia, N. Are Crab-type Supernova Remnants (Plerions) Short-lived?. Astronomy & Astrophysics. November 1978, 70: 419–422. Bibcode:1978A&A....70..419W.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Safi-Harb, Samar. Plerionic supernova remnants. AIP Conference Proceedings: 5th International Meeting on High Energy Gamma-Ray Astronomy. December 2012, 1505: 13–20. Bibcode:2012AIPC.1505...13S. arXiv:1210.5406 . doi:10.1063/1.4772215.
- ^ Guetta, Dafne; Granot, Jonathan. Observational implications of a plerionic environment for gamma-ray bursts. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. March 2003, 340 (1): 115–138. Bibcode:2003MNRAS.340..115G. arXiv:astro-ph/0208156 . doi:10.1046/j.1365-8711.2003.06296.x.
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外部链接
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