On the Nature of the Bar-Shaped X-ray Feature in the Lee Jet of the Vela Pulsar Wind Nebula

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

X-ray morphology of pulsar wind nebulae (PWNe) reflects the structure of underlying plasma outflows. This study aims to reveal the nature of one fine X-ray feature in images of the Vela nebula. The feature is shaped like a narrow bar, oriented across the south-eastern jet of the nebula. It is located in the jet at the beginning of its bright middle section (stretching from 
 to 
 from the pulsar) and has an angular size of 
. Within the framework of relativistic MHD modeling, we show that such a bar may be a characteristic feature of Vela-like objects-transonic PWNe with a double-torus X-ray structure seen from the leeward side. Our modeling indicates the shock-wave origin for the bar. The shock is formed in the jet due to its dynamical interaction with two regular toroidal vortices in the lee hemisphere of the nebula. Namely, with large-scale circulation at middle latitudes, and with smaller-scale recirculation within the polar funnel of the pulsar wind termination shock. The former vortex almost dams the lee jet in its far downstream (so the bright middle section of the jet is limited in length by the axial size of the vortex) and the latter chokes the jet at its very beginning. The shock underlying the bar feature occurs immediately after the breakthrough of the supersonic jet through the recirculation. The shock is strong, so it propagates from the jet’s body into the surrounding plasma, and it is quasi-stationary–it can disappear and reappear again at the same place.

作者简介

S. Fateeva

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
St. Petersburg, Russia

K. Levenfish

Ioffe Institute

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
St. Petersburg, Russia

G. Ponomaryov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Ioffe Institute

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
St. Petersburg, Russia; St. Petersburg, Russia

A. Petrov

Ioffe Institute

Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
St. Petersburg, Russia

A. Fursov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

编辑信件的主要联系方式.
Email: a.e.petrov@mail.ioffe.ru
St. Petersburg, Russia

参考

  1. Aмато (E. Amato), arxiv:2001.04442 (2020).
  2. Боговалов С.В., Хангулян Д.В., Письма в Астрон. журн. 28, 425 (2002а) [S.V. Bogovalov and D.V. Khangoulyan), Astron. Lett. 28, 373 (2002а)].
  3. Боговалов, Хангулян (S.V. Bogovalov and D.V. Khangoulian), MNRAS 336, L53 (2002б).
  4. Бюлер, Блэндфорд (R. Bühler and R. Blandford), Rep. Prog. Phys. 77, Iss. 6, id. 066901 (2014).
  5. Бюлер, Джиоми (R. Bühler and M. Giomi), MNRAS 462, 2762 (2016).
  6. Быков и др. (A.M. Bykov, E. Amato, A.E. Petrov, A.M. Krassilchtchikov, and K.P. Levenfish), Space Sci. Rev. 207, 235 (2017).
  7. Гельфанд и др. (D.J. Helfand, E.V. Gotthelf, and J.P. Halpern), Astrophys. J. 556, 380 (2001).
  8. Гуо и др. (F. Guo, X. Li, W. Daughton, et al.), Astrophys. J. 919, 111 (2021).
  9. Дель Занна и др. (L. Del Zanna, E. Amato, and N. Bucciantini), Astron. Astrophys. 421, 1063 (2004).
  10. Дель Занна и др. (L. Del Zanna, D. Volpi, E. Amato, and N. Bucciantini), Astron. Astrophys. 453, 621 (2006).
  11. Додсон и др. (R. Dodson, D. Lewis, D. McConnel, and A.A. Deshpande), MNRAS 343, 116 (2003).
  12. Камю и др. (N.F. Camus, S.S. Komissarov, N. Bucciantini, and P.A. Hughes), MNRAS 400, 1241 (2009).
  13. Каргальцев и др. (O. Kargaltsev, B. Cerutti, Yu. Lyubarsky, and E. Striani), Space Sci. Rev. 191, 391 (2015).
  14. Комиссаров, Любарский (S.S. Komissarov and Y.E. Lyubarsky), MNRAS 349, 779 (2004).
  15. Комиссаров (S.S. Komissarov), MNRAS 428, 2459 (2013).
  16. Коронити (F.V. Coroniti), Astrophys. J. 349, 538 (1990).
  17. 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).
  18. Левенфиш и др. (K.P. Levenfish, A.M. Bykov, M. Durant, O.Y. Kargaltsev, Y.A. Kropotina, G.G. Pavlov, A.M. Krassilchtchikov, and A.A. Uvarov), Mem. S. A. It. 84, 588 (2013).
  19. Левенфиш и др. (K.P. Levenfish, G.A. Ponomaryov, A.E. Petrov, A.M. Bykov, and A.M. Krassilchtchikov), J. Phys.: Conf. Ser. 2103, 012020 (2021).
  20. Любарский (Y.E. Lyubarsky), MNRAS 329, L34 (2002).
  21. Любарский (Y.E. Lyubarsky), MNRAS 345, 153 (2003).
  22. 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).
  23. Олми, Буккиантини (B. Olmi and N. Bucciantini), eprint arXiv:2301.12903 (2023). https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.12903.
  24. Олми и др. (B. Olmi, L. Del Zanna, E. Amato, N. Bucciantini, and A. Mignone), J. Plasma Phys. 82 635820601 (2016).
  25. Павлов и др. (G.G. Pavlov, O. Kargaltsev, D. Sanwal, and G.P. Garmire), Astrophys. J. 554, L189 (2001).
  26. Павлов и др. (G.G. Pavlov, M.A. Teter, O. Kargaltsev, and D. Sanwal), Astrophys. J. 591, 1157 (2003).
  27. Пономарёв и др. (G.A. Ponomaryov, K.P. Levenfish, A.M. Krassilchtchikov, Yu.A. Kropotina, and A.E. Petrov), J. Phys.: Conf. Ser. 1038, 012013 (2018).
  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. Пономарёв Г.А., Фурсов А.Н., Фатеева С.С. и др., Письма в Астрон. журн., в печати (2023).
  32. Порт и др. (O. Porth, S.S. Komissarov, and R. Keppens), MNRAS 438, 278 (2014).
  33. Рейнольдс и др. (S.P. Reynolds, G.G. Pavlov, O. Kargaltsev, et al.), Space Sci. Rev. 191, 391 (2017).
  34. Сирони, Спитковский (L. Sironi and A. Spitkovsky), Astrophys. J. 741, 39 (2011).
  35. Черутти, Джьячинти (B. Cerutti and G. Giacinti), Astron. Astrophys. 656, id. A91 (2021).
  36. Черутти и др. (B. Cerutti, A.A. Philippov, and G. Dubus), Astron. Astrophys. 642, id. A204 (2020).
  37. Шевалье, Рейнольдс (R.A. Chevalier and S.P. Reynolds), Astrophys. J. 740, 26 (2011).
  38. 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).
  39. Хестер (J.J. Hester), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 46, 127 (2008).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Pleiades Publishing, Ltd., 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».