Дослідники з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) та їхні співробітники в країні та за кордоном виявили подвійний пульсар із 53-хвилинним орбітальним періодом за допомогою сферичного радіотелескопа з п’ятсотметровою апертурою (FAST). Відкриття цієї подвійної системи під назвою PSR J1953+1844 або M71E заповнює прогалину в еволюції систем пульсарів-павуків. Висновки були опубліковані в Nature 20 червня.
Перший пульсар був виявлений у 1967 році. На даний момент знайдено близько 3000 цих захоплюючих об’єктів, які регулярно і швидко обертаються, як дзиги в небі.
Деякі пульсари розташовані в подвійних системах, що обертаються навколо зірок-компаньйонів. Якщо дві зірки знаходяться близько одна до одної, пульсар проковтне матеріал із зірки-компаньйона, щоб продовжувати обертатися. На початку зірка-супутниця важка. Але коли пульсар «з’їдає» свою зірку-компаньйон, дві зірки наближаються одна до одної та обертаються одна проти одної зі зростаючою швидкістю. Навпаки, коли зірка втрачає масу та стає легшою, пульсар не може продовжувати грабувати й таким чином відштовхує зірку- компаньйон. В результаті орбітальна швидкість пульсара сповільнюється.
Така поведінка, яка нагадує павуків-самок які поїдають павуків-самців надихнула астрономів назвати об’єкти на цих двох стадіях іменами павуків-червоних і чорних вдов відповідно. Вони разом відомі як павукові пульсари.
Еволюція від червоноспинки до чорної вдови займає багато часу, до сотень мільйонів років. Раніше були виявлені лише подвійні системи пульсарів у станах червоної спини та чорної вдови, без проміжних станів ще не знайдено. Причина полягає в тому, що орбітальний період проміжного пульсара, передбачений цією теорією, буде дуже коротким, а відстань між двома зірками буде дуже близькою, що створює проблеми для спостереження. З цієї причини теорія еволюції пульсарних систем павуків від червонохрестиків до чорної вдови не була повністю доведена.
Однак тепер можливість цього еволюційного шляху підтверджено FAST, найбільшим і найчутливішим у світі радіотелескопом. Дослідницька група використовувала довготривале спостереження FAST, щоб виявити систему пульсарів-павуків, тривалість обертання якої є найкоротшою з усіх, що були виявлені, — лише 53 хвилини. Ґрунтуючись на різних ознаках під час спостереження, дослідники визначили, що система перебуває в проміжному стані на еволюційному шляху від червоної спини до чорної вдови, таким чином заповнивши відсутню ланку в теорії еволюції пульсара павука.
«Орбіталь подвійної системи розташована майже навпроти — така система надзвичайно рідкісна. FAST знайшов її у величезному морі зірок, використовуючи її надзвичайно високі можливості виявлення. Це заповнило прогалину в еволюції систем павукових пульсарів і відображає [FAST’s ] безпрецедентна чутливість”, – сказав Цзян Пен з NAOC, співавтор дослідження.
Рецензенти Nature описали результат як «дуже цікаву подвійну систему пульсарів. Це відкриття скорочує рекорд найкоротшого періоду обертання подвійної системи пульсарів приблизно на 30%, що вказує на новий і невідомий процес в еволюції пульсарів-павуків». Джерело