天文学家对一颗名为PSR J1420−6048的射电脉冲星进行了X射线观测

K3 PWN在不同空间尺度上的2–7 keV Chandra图像（a–c）和SUMSS 843 MHz图像（d）。Credit: Park et al, 2023
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Tomasz Nowakowski , Phys.org）：天文学家使用各种太空望远镜对一颗名为PSR J1420−6048的射电脉冲星进行了X射线观测。1月27日发表在arXiv预打印服务器上的观测活动的结果，为这一来源及其脉冲星风星云的性质提供了更多的信息。
脉冲星是高度磁化的旋转中子星，发射电磁辐射束。它们通常以无线电发射的短脉冲串的形式被探测到；然而，其中一些也可以通过光学、X射线和伽马射线望远镜观测到。
脉冲星风星云（PWNe）是由脉冲星的风提供动力的星云。脉动风由带电粒子组成；当它与脉冲星的周围环境碰撞，特别是与缓慢膨胀的超新星喷出物碰撞时，会产生PWN。
PWNe中的粒子会因辐射而失去能量，并且随着距离中心脉冲星的距离而变得能量降低。对这些天体的多波长研究，包括X射线观测，特别是使用X射线波段的空间积分光谱，有可能揭示有关这些星云中粒子流的重要信息。这可能揭示了对PWNe本质的重要见解。
PSR J1420−6048距离大约18200光年，是一颗位于所谓的库卡布拉地区的射电脉冲星，这是一个由银河平面上的紧凑和扩展的射电/X射线源组成的复合体。这颗脉冲星的特征年龄为13000年，自旋下降光度约为10十亿埃格/秒。
PSR J1420−6048展示了周期为68毫秒的射电脉动，证实了它与射电和X射线波段探测到的脉冲星风星云K3的关联。PWN具有光子指数约为2.0的X射线光谱，可见随着与脉冲星距离的增加而变软。
鉴于目前对PSR J1420−6048及其周围的PWN知之甚少，由韩国清州忠北国立大学的Jaegeun Park领导的一个天文学家团队决定使用钱德拉、XMM牛顿和NuSTAR空间天文台对这些天体进行调查。
基于宽带X射线数据，研究人员成功表征了PSR J1420−6048和K3的发射财产。他们发现，脉冲星的X射线脉冲轮廓显示出一个尖锐的尖峰和一个相位相差约0.5的宽凸起。天文学家还发现，随着PSR J1420−6048距离的增加，光谱软化的迹象，这与之前对K3 PWN光谱软化的测量结果一致。
当谈到K3时，该团队能够识别出它的子结构：两个节、一个环形喷射结构和向西北方向延伸的大型尾部。此外，在南部发现了一个明亮的扩散发射区。
根据该论文的作者，结果表明，在K3的情况下，粒子被加速到非常高的能量（约1 PeV），星云磁场很低，粒子主要通过PWN中的平流传输。
科学家们总结道：“我们对PWN的详细研究可能提示：（1）以平流为主的粒子输运，（2）低磁场强度（B～5µG），以及（3）电子加速至～PeV能量。”。