Астрономы обнаружили второй миллисекундный пульсар в одном из ближайших к Земле шаровых скоплений. Новые наблюдения могут помочь объяснить удивительную редкость миллисекундных пульсаров в плотных шаровых скоплениях.
Близкие звездные встречи
В ядрахшаровых скоплений, где часто происходят гравитационные столкновения звезд, плотные остатки массивных светил образуют двойные системы с широким диапазоном свойств. Это открывает путь для миллисекундных пульсаров: крошечных, плотных, быстро вращающихся остатков звезд, полностью состоящих из нейтронов. Все пульсары вращаются очень быстро, но миллисекундные пульсары — самые быстрые из них. Астрономы считают, что большинство миллисекундных пульсаров начинались как более медленно вращающиеся отдельные объекты, но после приобретения звездного компаньона пульсары накапливаются материю и начинают врашаться с миллисекундной скорость.
Ближайшее шаровое скопление NGC 6397 — сферическая система из 400 000 звезд — является домом для интересной двойной системы, которая была обнаружена с помощью рентгеновских лучей, оптики и ультрафиолетового излучения. Предыдущие исследования предполагали, что эта система содержит миллисекундный пульсар, но характерные радиоимпульсы были неуловимы.
В погоне за пульсаром
В новой статье группа под руководством Лея Чжана (Китайская академия наук и Технологический университет Суинберна, Австралия) сообщает о результатах своих наблюдений за системой в 2019-2022 годах с помощью радиотелескопов Parkes в Австралии и MeerKAT на юге Африки. Чжан и его коллеги наблюдали слабые, но поддающиеся обнаружению радиоимпульсы каждые 5,8 миллисекунды, и импульсы были модулированы с периодом 1,97 дня — таким же, как орбитальный период рентгеновской излучающей двойной системы в том же месте.
Это подтверждает, что система содержит миллисекундный пульсар, названный NGC 6397B, и дальнейший анализ синхронизации импульсов предполагает, что пульсар также является источником ранее обнаруженного рентгеновского излучения.
Периодические последствия
Даже после того, как команда выследила неуловимый пульсар, ему все же удалось ускользнуть от них. Радиоимпульсы оставались незамеченными в течение 14 месяцев, прежде чем снова появились в начале 2022 года. Непрерывное радиоизлучение системы может указывать на одну из двух возможностей: горячий ионизированный газ, вытекающий из звезды-компаньона, может блокировать радиоизлучение от достижения нас, когда двойная звезда меняет свое положение, или аккреция вещества от звезды-компаньона — процесс, который генерирует рентгеновские лучи - могут временно остановить радиоизлучение пульсара.
Предыдущие исследования предполагали, что двойные системы с пульсаром должны быть обычным явлением в шаровых скоплениях с чрезвычайно плотными ядрами, таких как NGC 6397, но большинство известных пульсаров в так называемых скопления с коллапсирующим ядром единичны. Спецификация недавно открытой системы может объяснить, почему пульсары в двойных системах были неуловимы в этих средах: пульсары в двойных системах могут иметь слабое или прерывистое радиоизлучение, что затрудняет их отслеживание.