美国国家航空航天局的钱德拉和哈勃望远镜调谐到“喷火”吉他星云 _美国

据美国国家航空航天局（李莫洪）：通常只出现在重金属乐队或某些后启示录电影中，现在发现了一把“喷火吉他”在太空中移动。天文学家利用美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜拍摄了这个极端宇宙物体的电影。
钱德拉（红色）和帕洛玛（蓝色）数据的新电影有助于分解吉他星云中正在播放的内容。钱德拉的X射线显示，一条长约2光年或12万亿英里的高能物质和反物质粒子的细丝从脉冲星（被视为与细丝相连的亮白点）处爆炸而出。
天文学家将与脉冲星PSR B2224+65相连的结构昵称为“吉他星云” ，因为它在发光的氢能中与仪器非常相似。吉他形状来自脉冲星通过稳定风喷出的粒子吹出的气泡。因为脉冲星从右下角向左上角移动，所以大多数气泡都是在过去脉冲星穿过密度变化的介质时产生的。

来源：X射线：美国国家航空航天局/CXC/斯坦福大学/M.de Vries等人。；光学：（哈勃）NASA/ESA/STScI和（帕洛玛）Hale望远镜/Palomar/加州理工学院；图像处理：NASA/CXC/SAO/L.Frattare
吉他的尖端是脉冲星，一颗大质量恒星坍缩后留下的快速旋转的中子星。当它在太空中疾驰时，它喷出了天文学家用钱德拉望远镜捕捉到的火焰般的粒子和X射线。
太空是如何产生如此奇怪的东西的？两个极端的结合——脉冲星的快速旋转和高磁场——导致粒子加速和高能辐射，从而产生物质和反物质粒子，如电子和正电子对。在这种情况下，由阿尔伯特·爱因斯坦的E=mc2方程确定的将质量转化为能量的通常过程被颠倒了。在这里，能量被转化为质量来产生粒子。
沿着脉冲星周围的磁场线螺旋的粒子产生了钱德拉探测到的X射线。当脉冲星及其周围的高能粒子星云在太空中飞行时，它们与密度更大的气体区域相撞。这使得最具能量的粒子能够逃离吉他星云的限制，飞到脉冲星的右侧，产生X射线细丝。当这些粒子逃逸时，它们会在星际介质（即恒星之间的空间）中沿着磁场线旋转和流动。
这部新电影显示了脉冲星和灯丝通过2000年、2006年、2012年和2021年拍摄的钱德拉数据向图像左上角飞行。这部电影在每一帧中都有相同的光学图像，因此它没有显示“吉他”部分的变化。另一部电影使用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的数据（分别于1994年、2001年、2006年和2021年获得）显示了脉冲星及其周围较小结构的运动。
气泡形成的变化也控制着有多少粒子逃逸到脉冲星右侧的变化，导致X射线细丝的微妙增亮和衰减，就像从吉他尖端发射的宇宙喷灯一样。
细丝的结构让天文学家了解了电子和正电子是如何在星际介质中传播的。它还提供了一个例子，说明这个过程是如何将电子和正电子注入星际介质的。
一篇描述这些结果的论文发表在《天体物理学杂志》上，可以在这里找到。
美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学操作和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。
视觉描述：
本次发布包含两个短视频和一张带标签的合成图像，所有这些都可以描述为一把漂浮在太空中的巨大火焰吉他。
在六秒多波长吉他星云延时视频和合成图像中，吉他形状出现在我们的左下角，乐器的颈部指向我们的左上角。吉他的形状是幽灵般的半透明，就像黑夜中的一朵细云。在琴颈的末端，吉他的琴头到达一个尖锐的点，落在一个明亮的白点上。这个点是脉冲星，吉他形状是氢星云。当脉冲星喷出的粒子产生气泡云时，星云就形成了。然后，气泡被稳定的风吹成弯曲的吉他形状。吉他的形状是不可否认的，在标记的合成图像中有一条细细的白线。
这颗被称为PSR B2224+65的脉冲星还释放了一条长约12万亿英里的高能物质和反物质粒子细丝。在合成图像和六秒钟的视频中，这种充满活力的X射线爆炸从吉他琴头尖端的亮白点射出，一直射到我们的右上角。在静止图像中，爆炸类似于一条红点，其中大部分呈直线状，密集排列。这段六秒的视频展示了这一现象的四幅独立图像，这些图像是用钱德拉在2000年、2006年、2012年和2021年收集的数据创建的。当按顺序显示时，X射线爆炸丝的密度似乎会波动。
本次发布还包括一段12秒的视频。它有四个图像，聚焦于吉他形状的主轴箱。这些图像是哈勃太空望远镜在1994年、2001年、2006年和2021年拍摄的。按顺序播放时，图像显示主轴箱形状正在扩大。对这些数据的研究得出结论，驱动氢星云中气泡形成的变化也控制着脉冲星爆炸丝的变化。这意味着创造宇宙吉他的现象也创造了从主轴箱发射宇宙喷灯的现象。