Вчені з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) разом зі своїми міжнародними партнерами використовували п’ятсотметровий сферичний радіотелескоп (FAST), щоб ідентифікувати подвійну пульсарну систему з орбітальним періодом 53 хвилини. Ця нещодавно відкрита система, відома як PSR J1953+1844 або M71E, заповнює прогалину, що існувала раніше, у нашому розумінні етапів еволюції систем пульсарів-павуків.
Висновки нещодавно були опубліковані в журналі Nature .
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 на честь павуків-червоних і чорних вдов відповідно. Вони спільно 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 павука від червонохрестика 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. Грунтуючись на різних ознаках під час спостереження, дослідники визначили, що система перебувала в проміжному стані на еволюційному шляху від червоної спини до чорної вдови, таким чином заповнюючи відсутню ланку в теорії еволюції пульсара павука.
«Орбіталь подвійної системи майже лицем до лиця — така система надзвичайно рідкісна. FAST знайшов його у величезному морі зірок, використовуючи надзвичайно високі можливості виявлення. Це заповнило прогалину в еволюції систем павукових пульсарів і відображає безпрецедентну чутливість [FAST]», — сказав ЦЗЯН Пен з NAOC, співавтор дослідження.
Рецензенти Nature описали результат як «дуже цікаву подвійну систему пульсарів». Це відкриття скорочує рекорд найкоротшого орбітального періоду подвійної системи пульсарів приблизно на 30%, що вказує на новий і невідомий процес в еволюції пульсарів-павуків». Джерело