О ПРИРОДЕ ЦЕПОЧКИ УЗЕЛКОВ В ТУМАННОСТИ ВЕЛА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

У пульсарных туманностей наблюдается сложная рентгеновская морфология с большим разнообразием структур – торов, колец, арок, джетов, полосок и узелков. Современные релятивистские магнитогидродинамические (РМГД) модели этих объектов успешно объясняют и воспроизводят их базовую джет-торовую структуру. Между тем природу более тонких рентгеновских деталей джет-торовых туманностей – таких, например, как узелки на внутреннем кольце туманности Краб, или узелки вокруг яркой части юго-восточного джета туманности Вела – еще только предстоит выяснить. Недавно узелки в туманности Краб были интерпретированы как гигантские плазмоиды, возникающие в ее экваториальном поясе – сразу за ударной волной остановки пульсарного ветра – в ходе магнитного пересоединения потоков плазмы различной полярности. В данной работе мы исследуем, могут ли рентгеновские узелки туманности Вела быть связанными с излучением гигантских плазмоидов. В рамках численной РМГД модели мы показываем, что в объектах типа Велы – двухторовых туманностях в трансзвуковом движении относительно внешней среды – условия для наиболее мощного магнитного пересоединения создаются на окраинах рентгеновской туманности, где по обе стороны от ее экваториального пояса регулярно возникают участки повышенной замагниченности. В проекции на небесную плоскость эти участки выстраиваются вдоль двух узких соосных ‘‘внешних колец’’, из которых наветренное больше подветренного. Из-за разницы колец в размерах их дальние стороны должны быть очень близки друг к другу, если туманность видна с подветренной стороны под тем же углом, что и Вела. Поэтому гигантские плазмоиды с дальней стороны туманности должны концентрироваться в области, имеющей форму узкой дугоообразной полоски, ограниченной этими половинками.

Об авторах

Г. А. Пономарёв

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Фурсов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. С. Фатеева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

К. П. Левенфиш

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Е. Петров

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. М. Красильщиков

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Бюлер, Джиоми (R. Bühler and M. Giomi), MNRAS 462, 2762 (2016).
  2. Быков и др. (A.M. Bykov, E. Amato, A.E. Petrov, A.M. Krassilchtchikov, and K.P. Levenfish), Space Sci. Rev. 207, 235 (2017).
  3. Вайсскопф и др. (M.C. Weisskopf, J.J. Hester, A.F. Tennant, R.F. Elsner, N.S. Schulz, H.L. Marshall, M. Karovska, J.S. Nichols, et al.), Astrophys. J. 536, L81 (2000).
  4. ван дер Свалюв и др. (E. van der Swaluw, A. Achterberg, and Y.A. Gallant), Memorie della Societá Astronomia Italiana 69, 1017 (1998).
  5. Вернер, Узденский (G.R. Werner and D.A. Uzdensky), J. Plasma Phys. 87, 905870613 (2021).
  6. Гельфанд и др. (D.J. Helfand, E.V. Gotthelf, and J.P. Halpern), Astrophys. J. 556, 380 (2001).
  7. Дель Занна и др. (L. Del Zanna, E. Amato, and N. Bucciantini), Astron. Astrophys. 421, 1063 (2004).
  8. Дель Занна и др. (L. Del Zanna, D. Volpi, E. Amato, and N. Bucciantini), Astron. Astrophys. 453, 621 (2006).
  9. Додсон и др. (R. Dodson, D. Lewis, D. McConnel, and A.A. Deshpande), MNRAS 343, 116 (2003).
  10. Жоу и др. (M. Zhou, P. Bhat, N.F. Loureiro, and D.A. Uzdensky), Phys. Rev. Res. 1, 012004 (2019).
  11. Камю и др. (N.F. Camus, S.S. Komissarov, N. Bucciantini, and P.A. Hughes), MNRAS 400, 1241 (2009).
  12. Каравео и др. (P.A. Caraveo, A. De Luca, R.P. Mignani, and G.F. Bignami), Astrophys. J. 561, 930 (2001).
  13. Каргальцев и др. (O. Kargaltsev, B. Cerutti, Yu. Lyubarsky, and E. Striani), Space Sci. Rev. 191, 391 (2015).
  14. Каргальцев и др. (O. Kargaltsev, N. Klingler, S. Chastain, and G.G. Pavlov), J. Phys.: Conf. Ser. 932, Iss. 1, id. 012050 (2017).
  15. Каргальцев и др. (O. Kargaltsev, G.G. Pavlov, D. Sanwal, and G.P. Garmire), Neutron Stars in Supernova Remnants, ASP Conf. Ser. 271 (Ed. Slane P.O., Gaensler B.M., San Francisco: ASP, 2002), p. 181.
  16. Кеннел, Коронити (C.F. Kennel and F.V. Coroniti), Astrophys. J. 283, 694 (1984).
  17. Комиссаров, Любарский (S.S. Komissarov and Y.E. Lyubarsky), MNRAS 349, 779 (2004).
  18. Комиссаров (S.S. Komissarov), MNRAS 422, 326 (2012).
  19. Кси и др. (F. Xie, A. Di Marco, F. La Monaca, K. Liu, F. Muleri, N. Bucciantini, R.W. Romani, E. Costa, et al.), Nature 612, 658 (2022).
  20. Левенфиш и др. (K.P. Levenfish, G.A. Ponomaryov, A.E. Petrov, et al.), J. Phys.: Conf. Series, 2103, 012020 (2021).
  21. Любарский (Y.E. Lyubarsky), MNRAS 329, L34 (2002).
  22. Маттана и др. (F. Mattana, D. Götz, R. Terrier, L. Bouchet, G. Ponti, M. Falanga, M. Renaud, I. Caballero, et al.), Astrophys. J. 743, L18 (2011).
  23. Миньоне и др. (A. Mignone, G. Bodo, S. Massaglia, T. Matsakos, O. Tesileanu, C. Zanni, and A. Ferrari), Astrophys. J. Suppl. Ser. 170, 228 (2007).
  24. Мори и др. (K. Mori, D. Burrows, J.J. Hester, G.G. Pavlov, Sh. Shibata, and H. Tsunemi), Astrophys. J. 609, 186 (2004).
  25. Олми, Буккиантини (B. Olmi and N. Bucciantini), eprint arXiv:2301.12903 (2023). https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.12903
  26. Олми и др. (B. Olmi, L. Del Zanna, E. Amato, N. Bucciantini, and A. Mignone), J. Plasma Phys. 82, 635820601 (2016).
  27. Павлов и др. (G.G. Pavlov, O. Kargaltsev, D. Sanwal, and G.P. Garmire), Astrophys. J. 554, L189 (2001).
  28. Пономарёв и др. (G.A. Ponomaryov, K.P. Levenfish, and A.E. Petrov), J. Phys.: Conf. Ser. 1400, 022027 (2019).
  29. Пономарёв и др. (G.A. Ponomaryov, K.P. Levenfish, A.E. Petrov, and Yu.A. Kropotina), J. Phys.: Conf. Ser. 1697, 012022 (2020).
  30. Пономарёв и др. (G.A. Ponomaryov, K.P. Levenfish, and A.E. Petrov), J. Phys.: Conf. Ser. 2103, 012021 (2021).
  31. Порт и др. (O. Porth, S.S. Komissarov, and R. Keppens), MNRAS 438, 278 (2014).
  32. Порт и др. (O. Porth, R. Bühler, B. Olmi, S. Komissarov, A. Lamberts, E. Amato, Y. Yuan, and A. Rudy), Space Sci. Rev. 207, 137 (2017).
  33. Хестер и др. (J.J. Hester, K. Mori, D. Burrows, J.S. Gallagher, J.R. Graham, M. Halverson, A. Kader, F.C. Michel, and P. Scowen), Astrophys. J. 577, L49 (2002).
  34. Хестер (J.J. Hester), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 46, 127 (2008).
  35. Черутти, Джьячинти (B. Cerutti and G. Giacinti), Astron. Astrophys. 656, id. A91 (2021).
  36. Шевалье, Рейнольдс (R.A. Chevalier and S.P. Reynolds), Astrophys. J. 740, L26 (2011).
  37. Фатеева С.С., Левенфиш К.П., Пономарёв Г.А. и др., Письма в Астрон. журн. 49, (2023) [S.S. Fateeva, K.P. Levenfish, G.A. Ponomarev, et al., Astron. Lett. 49, (2023)].
  38. Эбелинг и др. (H. Ebeling, D.A. White, and F.V.N. Rangarajan), MNRAS 368, 65 (2006).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023