Миллисекундные пульсары (МСП) — это нейтронные звёзды, обладающие крайне быстрым вращением, которые обычно формируются в тесных двойных системах через аккрецию вещества от компаньона. Однако в шаровых скоплениях наблюдается значительное число одиночных МСП, происхождение которых долгое время оставалось загадкой.
В новой работе предложена модель, связывающая образование одиночных МСП с динамической ионизацией бинарных систем. Ключевым параметром выступает скорость встреч звёзд в скоплении, зависящая от плотности, скорости движения и расстояния между компонентами двойной системы. Введённая формула учитывает также радиус ионизации, а процесс разрушения компаньона под действием излучения МСП дополнительно способствует разрушению бинарных систем.
Авторы провели количественный анализ, сравнив свою модель с гипотезой, не учитывающей зависимость от радиуса ионизации. Результаты показали, что предложенная модель в 220 раз более вероятна, чем альтернативная, и успешно объясняет наблюдаемый избыток одиночных МСП, особенно в скоплении Омега Центавра.
В работе рассмотрены особенности эволюции бинарных систем: «жёсткие» двойные становятся ещё более устойчивыми, а «мягкие» — разрушаются при встречах с другими звёздами. Для МСП с очень лёгкими компаньонами (например, в системах типа «чёрная вдова») вероятность ионизации особенно высока, что приводит к появлению одиночных пульсаров.
Статистический анализ охватил данные по множеству шаровых скоплений Млечного Пути, исключая объекты с плохо определёнными параметрами. Модель учитывает реальные массы нейтронных звёзд, компаньонов и типичных звёзд скопления, а также влияние абляции на эволюцию системы.
Предложенная физическая модель раскрывает механизм образования одиночных миллисекундных пульсаров в шаровых скоплениях, объединяя динамические процессы и влияние излучения. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на эволюцию звёздных систем и даёт ключ к пониманию структуры и истории шаровых скоплений.