Utilizzando il veicolo spaziale XMM-Newton dell'ESA, gli astronomi hanno studiato la natura di una peculiare nebulosa del vento pulsar (PWN) nel residuo di supernova (SNR) CTB 87. Risultati dello studio, presentato in un documento pubblicato il 26 novembre, gettare più luce sulla morfologia e le proprietà spettrali di questo oggetto.

I SNR sono diffusi, strutture in espansione risultanti da un'esplosione di supernova. Contengono materiale espulso che si espande dall'esplosione e altro materiale interstellare che è stato travolto dal passaggio dell'onda d'urto dalla stella esplosa.

Le PWNe sono nebulose alimentate dal vento di una pulsar. Il vento pulsar è composto da particelle cariche; quando si scontra con l'ambiente circostante della pulsar, in particolare con l'ejecta di supernova in lenta espansione, sviluppa un PWN. Gli studi a raggi X hanno il potenziale per rivelare PWNe e SNR associati, che potrebbe fornire importanti informazioni sui parametri delle pulsar e sull'interazione dei venti di pulsar relativistici con il mezzo ambientale.

Situato a circa 20, 000 anni luce di distanza nel braccio a spirale del Perseo della Via Lattea, CTB 87 (noto anche come G74.9+1.2) è un SNR evoluto che ospita un PWN associato alla sorgente puntiforme CXOU J201609.2+371110, con lo stato attuale di un candidato pulsar. Per avere maggiori informazioni sulla natura di questo PWN, soprattutto la sua morfologia e stadio evolutivo, un team di astronomi guidato da Benson Guest dell'Università di Manitoba a Winnipeg, Canada, ha deciso di eseguire osservazioni a raggi X di questa nebulosa utilizzando due rilevatori EPIC (European Photon Imaging Camera) a bordo di XMM-Newton.

"Qui, usiamo una profonda osservazione XMM-Newton per esaminare la morfologia e lo stadio evolutivo del PWN e per cercare l'emissione termica prevista da un guscio di supernova o l'interazione di shock inverso con i pezzi di supernova, " scrivono gli astronomi sul giornale.

Le osservazioni hanno confermato una morfologia simile a una cometa di CTB 87, suggerito da studi precedenti. Però, questo SNR è noto per essere incorporato in un guscio termico che non è stato osservato nelle immagini fornite da XMM-Newton. Generalmente, le osservazioni non hanno trovato evidenza di emissione termica di raggi X, che sostiene lo scenario di espansione in una bolla di vento stellare.

La mappa dell'indice spettrale del PWN ha svelato strutture rigide ad alta risoluzione vicine a CXOU J201609.2+371110, e un irripidimento complessivo dell'indice di fotoni lontano da esso. A sud di questa sorgente è stata riscontrata anche una bassa emissione di luminosità superficiale, che suggerisce la diffusione delle particelle in quella direzione.

Tutto sommato, i ricercatori hanno concluso che il PWN è evoluto e allungato, e si muove verso l'osservatore attraverso materiale SNR a bassa densità. Però, molte domande su questo peculiare PWN rimangono senza risposta, principalmente per quanto riguarda le sue proprietà. Perciò, gli autori dell'articolo propongono ulteriori tempistiche e osservazioni approfondite di questo sistema.

"In particolare, saranno cruciali le proprietà di spin del candidato alla pulsar e una misura del suo moto proprio. Per di più, uno studio spettroscopico a raggi X più profondo che si estende a distanze maggiori dal candidato alla pulsar può rivelare una debole emissione termica di raggi X da questo sistema, " hanno concluso gli astronomi.

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