Обнаружен новый миллисекундный пульсар из двух нейтронных звезд

Международная группа астрономов сообщает об открытии редкого миллисекундного пульсара с двойной нейтронной звездой. Недавно обнаруженный двойной пульсар, получивший обозначение PSR J1325−6253, состоит из двух нейтронных звезд, вращающихся вокруг друг друга каждые 1,8 дня.  

Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодом вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP).

Предполагается, что они образуются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается за счет аккреции вещества вторичной звезды.

Некоторые пульсары состоят из двух нейтронных звезд (так называемые системы двойных нейтронных звезд — double neutron star, DNS).

Они являются одним из наиболее важных классов объектов, используемых для проверки и понимания многочисленных явлений астрофизической и фундаментальной физики, включая общую теорию относительности.

На сегодняшний день идентифицирован только 21 DNS-пульсар, и теперь астрономы сообщают о новейшем дополнении к этому короткому списку этих объектов — PSR J1325−6253.

Источник был обнаружен в ходе повторной обработки результатов обзора пульсаров Вселенной с высоким временным разрешением на южных низких широтах (HTRU-S LowLat).

Исследование показало, что PSR J1325−6253 представляет собой двойной MSP с периодом вращения 28,9 мс и периодом обращения 1,81 дня.

Нейтронная звезда — космическое тело, являющееся одним из возможных результатов эволюции звезд, состоящее, в основном, из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (около 1 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов.

Массы нейтронных звезд сравнимы с массой Солнца, но типичный радиус нейтронной звезды составляет лишь 10—20 километров. Поэтому средняя плотность вещества такого объекта в несколько раз превышает плотность атомного ядра (которая для тяжёлых ядер составляет в среднем 2,8⋅1017 кг/м³). Дальнейшему гравитационному сжатию нейтронной звезды препятствует давление ядерного вещества, возникающее за счёт взаимодействия нейтронов.

Многие нейтронные звезды обладают чрезвычайно высокой скоростью осевого вращения, — до нескольких сотен оборотов в секунду. По современным представлениям нейтронные звёзды возникают в результате вспышек сверхновых звёзд.

Учитывая, что двойная система имеет низкий, но значительный орбитальный эксцентриситет (0,064), рециклированную природу и большую общую массу (около 2,57 массы Солнца), астрономы предполагают, что объект-компаньон, вероятно, является другой нейтронной звездой с массой около 1,2 массы Солнца.

Согласно исследованию, возраст этого пульсара оказался равным 0,94 миллиарда лет, а расстояние до этого объекта оказалось не менее чем 14 300 световых лет.

Подводя итоги, астрономы подчеркнули, что эксцентриситет орбиты PSR J1325−6253 является самым низким среди всех известных систем DNS на широкой орбите и вторым по величине после PSR J1946+2052.

Они отметили, что такой низкий эксцентриситет наряду с относительно широкой орбитой PSR J1325−6253 убедительно свидетельствует о том, что эта DNS является результатом взрыва сверхновой с захватом электронов.

Исследование было опубликовано на сайте препринтов arXiv.org.