Пульсар PSR J2055+3829 — эта «черная вдова» поразила астрономов

Проводя временные наблюдения, астрономы обнаружили важную информацию о свойствах миллисекундного пульсара PSR J2055 + 3829. Результаты наблюдений, представленные в статье, опубликованной 23 июля на arXiv.org, указывают на то, что этот объект является затмевающим пульсаром, так называемой «черной вдовой».

Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодами вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP). Предполагается, что они образуются в двойных системах, когда первоначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается из-за аккреции вещества из вторичной звезды.

Класс экстремальных двойных пульсаров с полувырожденными спутниками называется «паучьи пульсары». Эти объекты далее классифицируются как «черные вдовы», если спутник имеет чрезвычайно низкую массу (менее 0,1 солнечной массы), а если вторичная звезда тяжелее, их называют «красными».

PSR J2055 + 3829, обнаруженный в 2017 году радиотелескопом Nançay (NRT), представляет собой MSP с периодом вращения приблизительно 2,09 миллисекунды и мерой дисперсии около 91,9 парсек/см3. У него есть спутник с малой массой на узкой 3,1-часовой орбите.

Теперь команда астрономов во главе с Лукасом Гийемотом из Университета Орлеана во Франции обнародовала новые открытия, касающиеся свойств этого пульсара. Используя NRT, исследователи выполнили временные наблюдения PSR J2055 + 3829, в основном на частоте 1,4 ГГц, что позволило им узнать больше о природе и классе этого объекта.

«Мы сообщаем о временных наблюдениях миллисекундного пульсара PSR J2055 + 3829, первоначально обнаруженного в ходе съемки SPAN512, проведенной с помощью радиотелескопа Nançay», — пишут астрономы в статье.

Согласно документу, временные наблюдения выявили затмения радиосигнала пульсара. В частности, было обнаружено, что на частоте 1,4 ГГц пульсар затмевает около 10 процентов орбиты в течение нескольких минут вокруг превосходящего соединения системы. Эти затмения, асимметричные и переменные, скорее всего, вызваны оттоком материала от спутника.

Масса спутника пульсара также была рассчитана — между 0,023 и 0,053 солнечными массами. Поэтому, принимая во внимание расчетную массу спутника, наличие радио затмений и обнаружение изменений во времени орбитального периода, исследователи классифицировали PSR J2055 + 3829 как затмевающий пульсар «черной вдовы».

Исследование показало, что масса пульсара, скорее всего, составляет около 1,4 солнечной массы и что оба объекта разделены примерно на 1,2 радиуса Солнца. Сравнивая результаты с другими исследованиями, исследователи пришли к выводу, что затмевающие «черные вдовы» в целом имеют более высокие функции массы, чем их не затменные аналоги. Они также пытаются объяснить, что может быть причиной такой тенденции.

«Большие наклонности могли бы объяснить более высокие функции массы затменных черно-белых тел (черных вдов). С другой стороны, распределения массовых функций толстых мозговых дисков галактического диска и шарового скопления, по-видимому, согласованы, что позволяет предположить, несмотря на очень разные среды, существование общих механизмов, происходящие на последних этапах эволюции этих объектов».