Новий мілісекундний пульсар виявлено за допомогою FAST

За допомогою сферичного радіотелескопа з п’ятистою апертурою (FAST) команда китайських астрономів виявила новий мілісекундний пульсар у кульовому скупченні Мессьє 53. Про це повідомляється в дослідницькій статті, опублікованій 16 червня на сервері підготовки до друку. arXiv.

Пульсари — це обертові нейтронні зірки з сильною намагніченістю, що випускають промінь електромагнітного випромінювання. Найшвидше обертаються пульсари з періодом обертання менше ніж 30 мілісекунд, відомі як мілісекундні пульсари (MSP). Астрономи припускають, що вони утворюються в подвійних системах, коли спочатку більш масивний компонент перетворюється на нейтронну зірку, яка потім розкручується через акрецію речовини з вторинної зірки.

Кулясті скупчення (СК) — це сукупності тісно пов’язаних зірок, що обертаються навколо галактик. Вони мають надзвичайно щільне зоряне середовище, що робить їх чудовими місцями для формування рентгенівських подвійних систем мілісекундних пульсарів.

Мессьє 53 (також відомий як M53 або NGC 5024), розташований на відстані приблизно 58 350 світлових років від нас, є найвіддаленішим ГС із відомих пульсарів. Вік скупчення становить приблизно 12,67 мільярда років, маса приблизно 826 000 мас Сонця та металічність -2,1, що робить його одним із найбільш бідних на метал ГС у Чумацькому Шляху. На сьогодні у Мессьє 53 виявлено чотири пульсари, і три з них виявилися MSP.

Зараз група астрономів на чолі з Юйцзе Ляном з Пекінського педагогічного університету в Китаї повідомляє про відкриття ще одного MSP у цьому кластері. Виявлення проводилося за допомогою центрального променя 19-променевого L-діапазону приймача FAST.

«Спостереження за M53 було розпочато 30 листопада 2019 року як пілотне дослідження для дослідження пульсарів FAST GC і проєкту SP2 4 (Pan et al. 2021)», — пишуть дослідники в статті.

Новознайдений пульсар отримав позначення PSR J1312+1810E (або M53E). Він має період обертання приблизно 3,97 мілісекунди та міру дисперсії приблизно 25,88 пк/см³. Орбітальний період M53E склав 2,43 доби.

Об’єкт-компаньйон у системі, швидше за все, є білим карликом з орієнтовною масою щонайменше 0,18 маси Сонця. Напруженість поверхневого магнітного поля M53E виявилася не більшою за 140 мільйонів гауссів, а характерний вік пульсара — понад 13 мільярдів років.

Окрім виявлення M53E, спостереження FAST також дозволили команді Ліана дослідити три інші MSP у кластері Messier 53. Вони виявили, що один із них є ізольованим пульсаром, тоді як дві інші є подвійними системами з білими карликами, дещо масивнішими, ніж у M53E. Загалом результати показують, що характеристики цієї популяції пульсарів подібні до популяції MSP у диску Чумацького Шляху. Джерело