Радиотелескоп FAST увидел плазменное линзирование радиоизлучения пульсара-черной вдовы

NASA Goddard Space Flight Center

Астрономы при помощи радиотелескопа FAST увидели редкое явление в двойной системе PSR J1720-0533 с пульсаром-черной вдовой — линзирование радиоизлучения нейтронной звезды облаком плазмы в системе. Это лишь пятый случай подобных наблюдений. Размер облака-линзы оценивается в 2300 километров. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

Пульсары-черные вдовы представляют собой необычную подгруппу быстровращающихся нейтронных звезд, которые находятся в тесных двойных системах, где их компаньоном выступает маломассивная звезда. Эти компактные объекты приобрели высокую скорость вращения за счет аккреции вещества со звезды-компаньона, при этом постепенно разрушают ее за счет пульсарного ветра. Благодаря этому они и приобрели свое название в честь вида земных пауков. Возможно подобные системы являются потомками маломассивных рентгеновских двойных после прекращения аккреции вещества на пульсар.

Выделяют два типа пульсаров-пауков, которые различаются массами звезд-компаньонов — 0,2−0,4 массы Солнца в случае RB-пульсаров (названы в честь красноспинных пауков) и 0,01−0,05 массы Солнца в случае BW-пульсаров (названы в честь обычной черной вдовы). Большинство подобных систем с пульсарами-пауками демонстрируют периодические затмения радиоизлучения, которые могут создаваться звездой-компаньоном, веществом, сорванным с нее, или пульсарным ветром. Существует несколько теорий, описывающих природу затмений, однако до сих пор у ученых нет единого мнения на этот счет. 

Группа астрономов во главе с Ван Шуанцяном (Wang Shuangqiang) из Синьцзянской астрономической обсерватории опубликовала результаты анализа данных наблюдений за пульсаром-черной вдовой PSR J1720-0533 в радиодиапазоне при помощи наземного 500-метрового радиотелескопа FAST в августе прошлого года. Период вращения пульсара составляет 3,26 миллисекунды, он входит в систему с орбитальным периодом 3,16 часа, а его компаньоном выступает звезда с массой 0,034 массы Солнца. Система находится на расстоянии 622 световых года от Солнца. 

Исследователи заметили, что во время начальной фазы затмения наблюдались квазипериодические вариации излучения радиоимпульсов с периодом модуляции 22 секунды, которые не фиксировались во время финальной фазы затмения. Эти результаты можно объяснить явлением линзирования излучения облаком плазмы, размером 2300 километров. Подобные явления наблюдались лишь для четырех пульсаров-пауков. Кроме того, данные наблюдений свидетельствуют о наличии у затменнной среды магнитного поля на уровне 8 гаусс. Ученые также рассчитали скорость потери массы звездой-компаньоном под действием пульсарного ветра, которая составила 10-12 масс Солнца в год. В этом случае звезда будет полностью разрушена через 1010 лет.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы определили возможный механизм затмений радиоизлучения пульсара-черной вдовы в системе PSR J1544+4937.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.