Vela pulsar wind nebula X-rays are polarized to near the synchrotron limit.

Autor: Xie F; Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University, Nanning, China. xief@gxu.edu.cn.; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy. xief@gxu.edu.cn., Di Marco A; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., La Monaca F; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Liu K; Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University, Nanning, China., Muleri F; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Bucciantini N; INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Italy.; Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze, Florence, Italy.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze, Florence, Italy., Romani RW; Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.; Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Stanford, CA, USA., Costa E; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Rankin J; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Soffitta P; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Bachetti M; INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Cagliari, Italy., Di Lalla N; Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.; Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Stanford, CA, USA., Fabiani S; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Ferrazzoli R; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Gunji S; Yamagata University, Yamagata, Japan., Latronico L; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Torino, Italy., Negro M; NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USA.; University of Maryland, Baltimore County, Baltimore, MD, USA.; Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC, Greenbelt, MD, USA., Omodei N; Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.; Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Stanford, CA, USA., Pilia M; INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Cagliari, Italy., Trois A; INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Cagliari, Italy., Watanabe E; Yamagata University, Yamagata, Japan., Agudo I; Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC, Granada, Spain., Antonelli LA; INAF Osservatorio Astronomico di Roma, Monte Porzio Catone (RM), Italy.; Space Science Data Center, Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Baldini L; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy.; Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, Pisa, Italy., Baumgartner WH; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Bellazzini R; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Bianchi S; Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre, Rome, Italy., Bongiorno SD; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Bonino R; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Torino, Italy.; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Torino, Italy., Brez A; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Capitanio F; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Castellano S; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Cavazzuti E; Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Ciprini S; Space Science Data Center, Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata, Rome, Italy., De Rosa A; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Del Monte E; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Di Gesu L; Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Donnarumma I; Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Doroshenko V; Institut für Astronomie und Astrophysik, Tübingen, Germany., Dovčiak M; Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic., Ehlert SR; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Enoto T; RIKEN Cluster for Pioneering Research, Wako, Japan., Evangelista Y; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Garcia JA; California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA., Hayashida K; Osaka University, Suita, Osaka, Japan., Heyl J; University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada., Iwakiri W; Department of Physics, Faculty of Science and Engineering, Chuo University, Tokyo, Japan., Jorstad SG; Institute for Astrophysical Research, Boston University, Boston, MA, USA.; Laboratory of Observational Astrophysics, St Petersburg University, St Petersburg, Russia., Karas V; Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic., Kitaguchi T; RIKEN Cluster for Pioneering Research, Wako, Japan., Kolodziejczak JJ; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Krawczynski H; Physics Department, Washington University in St Louis, St Louis, MO, USA.; McDonnell Center for the Space Sciences, Washington University in St Louis, St Louis, MO, USA., Liodakis I; Finnish Centre for Astronomy with ESO, University of Turku, Turku, Finland., Maldera S; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Torino, Italy., Manfreda A; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Marin F; Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire Astronomique de Strasbourg, Strasbourg, France., Marinucci A; Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Marscher AP; Institute for Astrophysical Research, Boston University, Boston, MA, USA., Marshall HL; MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA., Massaro F; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Torino, Italy.; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Torino, Italy., Matt G; Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre, Rome, Italy., Mitsuishi I; Graduate School of Science, Division of Particle and Astrophysical Science, Nagoya University, Nagoya, Japan., Mizuno T; Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University, Hiroshima, Japan., Ng CY; Department of Physics, University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong., O'Dell SL; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Oppedisano C; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino, Torino, Italy., Papitto A; INAF Osservatorio Astronomico di Roma, Monte Porzio Catone (RM), Italy., Pavlov GG; Department of Astronomy and Astrophysics, Pennsylvania State University, University Park, PA, USA., Peirson AL; Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.; Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Stanford, CA, USA., Perri M; INAF Osservatorio Astronomico di Roma, Monte Porzio Catone (RM), Italy.; Space Science Data Center, Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Pesce-Rollins M; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Petrucci PO; Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France., Possenti A; INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, Cagliari, Italy., Poutanen J; Department of Physics and Astronomy, University of Turku, Turku, Finland.; Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia., Puccetti S; Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Italy., Ramsey BD; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Ratheesh A; INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy., Sgró C; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Slane P; Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA, USA., Spandre G; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Pisa, Italy., Tamagawa T; RIKEN Cluster for Pioneering Research, Wako, Japan., Tavecchio F; INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italy., Taverna R; Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova, Padova, Italy., Tawara Y; Graduate School of Science, Division of Particle and Astrophysical Science, Nagoya University, Nagoya, Japan., Tennant AF; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Thomas NE; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Tombesi F; Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Rome, Italy., Tsygankov SS; Department of Physics and Astronomy, University of Turku, Turku, Finland.; Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia., Turolla R; Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova, Padova, Italy.; Mullard Space Science Laboratory, University College London, Dorking, UK., Vink J; Anton Pannekoek Institute for Astronomy & GRAPPA, University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands., Weisskopf MC; NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL, USA., Wu K; Mullard Space Science Laboratory, University College London, Dorking, UK., Zane S; Mullard Space Science Laboratory, University College London, Dorking, UK.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Nature [Nature] 2022 Dec; Vol. 612 (7941), pp. 658-660. Date of Electronic Publication: 2022 Dec 21.
DOI: 10.1038/s41586-022-05476-5
Abstrakt: Pulsar wind nebulae are formed when outflows of relativistic electrons and positrons hit the surrounding supernova remnant or interstellar medium at a shock front. The Vela pulsar wind nebula is powered by a young pulsar (B0833-45, aged 11,000 years) 1 and located inside an extended structure called Vela X, which is itself inside the supernova remnant 2 . Previous X-ray observations revealed two prominent arcs that are bisected by a jet and counter jet 3,4 . Radio maps have shown high linear polarization of 60% in the outer regions of the nebula 5 . Here we report an X-ray observation of the inner part of the nebula, where polarization can exceed 60% at the leading edge-approaching the theoretical limit of what can be produced by synchrotron emission. We infer that, in contrast with the case of the supernova remnant, the electrons in the pulsar wind nebula are accelerated with little or no turbulence in a highly uniform magnetic field.
(© 2022. The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature Limited.)
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