Бинированные рентгеновские и оптические орбитальные кривые блеска J2215. Менее точно распределенные кривые блеска показаны блеклыми маркерами. Фото: Салливан и Романи, 2024 г.
Астрономы из Стэнфордского университета в Калифорнии провели совместные рентгеновские и оптические наблюдения массивного пульсара-паука, получившего обозначение PSR J2215+5135. Результаты наблюдательной кампании представлены в статье, опубликованной 22 мая на сервере препринтов. arXivпредоставят дополнительные сведения о природе этого пульсара.
Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодом вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP). Исследователи предполагают, что они образуются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается за счет аккреции вещества вторичной звезды.
Класс крайних двойных пульсаров с полувырожденными звездами-компаньонами получил название «пульсары-пауки». Эти объекты далее классифицируются как «черные вдовы», если спутник имеет чрезвычайно низкую массу (менее 0,1 массы Солнца), а если вторичная звезда тяжелее, их называют «красными спинами».
В пульсарах-пауках гамма-излучение и релятивистские частицы пульсарного ветра облучают компаньона, в результате чего отгоняется массивный звездный ветер. Наблюдения показывают, что при столкновении ветра пульсара и ветра-компаньона образуется так называемая внутрибинарная ударная волна (ВУВ).
Расположенная на расстоянии около 9800 световых лет от Земли, PSR J2215+5135 (или сокращенно J2215) представляет собой MSP-паук с красной спиной, период вращения которого составляет 2,61 миллисекунды, а мощность замедления вращения составляет около 50 дециллионов эрг/с. Нейтронная звезда в системе имеет массу примерно 2,24 солнечной массы, тогда как масса компаньона оценивается примерно в 0,3 солнечной массы. Орбитальный период J2215 составляет 4,14 часа, а мера дисперсии — 225,6 пк/см.3.
Недавно Эндрю Салливан и Роджер Романи из Стэнфордского университета использовали космический корабль ЕКА XMM-Newton, чтобы поближе рассмотреть J2215. На основе данных XMM-Newton они построили орбитальные кривые блеска J2215 и использовали их для моделирования свойств системы.
Новые наблюдения показали, что нейтронная звезда в J2215 имеет массу примерно 2,15 массы Солнца, а звезда-компаньон теряет свою массу на уровне 0,0003 массы Земли в год. Таким образом, исследователи подсчитали, что J2215 может стать изолированным MSP.
На основе рентгеновского анализа J2215 исследователи обнаружили, что IBS все еще окружает пульсар. Это типично для красных спин, поскольку в таких системах ветер-компаньон доминирует над ветром пульсара, поэтому IBS обтекает пульсар, тогда как в черных вдовах IBS обтекает объект-компаньон.
Исследование также показало, что J2215 находится на расстоянии около 10 800 световых лет от нас, а мощность его замедления вращения находится на уровне 52 дециллионов эрг/с. Авторы статьи предполагают, что IBS J2215 может переработать большую часть мощности своего замедления.
Больше информации:
Эндрю Г. Салливан и др., Совместное рентгеновское и оптическое исследование массивного красноспинного пульсара J2215+5135, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.13889.
Информация журнала:
arXiv
© 2024 Сеть Science X
Цитирование: Исследование исследует массивный пульсар-паук (2024 г., 1 июня), полученное 3 июня 2024 г. с https://phys.org/news/2024-05-massive-spider-pulsar.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.
