Астрономы впервые нашли кандидата в спящую нейтронную звезду в двойной системе

Астрономы впервые обнаружили кандидата в спящую нейтронную звезду в короткопериодической двойной системе J1255, которая не аккрециирует вещество звезды-компаньона и не порождает импульсы радиоизлучения. Однако объект может оказаться и очень массивным неактивным белым карликом. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Нейтронные звезды — экзотические астрофизические объекты, по массе сравнимые с Солнцем, но их радиус всего 10—20 километров, что дает плотность вещества, сравнимую или больше плотности атомного ядра. Большинство известных нейтронных звезд представляют собой молодые пульсары, которые генерируют периодические радиоимпульсы. Чем старше звезда, тем больше она замедляет свое вращение и тем меньше она излучает, однако в двойных системах  нейтронные звезды могут вновь раскрутиться за счет аккреции вещества со звезды-компаньона, если та переполнит свою полость Роша. В итоге некоторые нейтронные звезды видны как яркие рентгеновские источники или как «омолодившиеся» миллисекундные пульсары.

Однако в течение долгого времени существования двойной системы до начала процесса аккреции нейтронная звезда мало излучает в электромагнитном диапазоне, что затрудняет ее обнаружение, так как система будет выглядеть как одиночная звезда. Двойственность такой системы может быть выявлена ​​только по гравитационному влиянию на обычную звезду невидимого компаньона, однако при этом нужно исключить возможность того, что компаньон является более тусклой звездой главной последовательности, а затем определить тип компактного объекта — белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра. 

Группа астрономов во главе с Цеви Мазе (Tsevi Mazeh) из Тель-Авивский университета сообщила о первом открытии кандидата в спящую нейтронную звезду в короткопериодической двойной системе 2XMM J125556.57+565846.4 (или J1255), расположенной на расстоянии около 1,9 тысячи световых лет от Солнца. Первоначально система была выбрана на основе больших изменений лучевой скорости основной звезды в каталоге данных LAMOST DR6, затем ученые анализировали фотометрические и спектроскопические данные наблюдений за системой космических телескопов TESS и «Swift» и наземных телескопов обсерватории имени Уиппла и обсерватории Калар Альто.

Ученые пришли к выводу, что J1255 состоит из видимой маломассивной звезды F-типа и невидимого компаньона, с массой 1,1–2,1 массы Солнца, который может быть очень массивным неактивным белым карликом или старой нейтронной звездой, которая в прошлом была пульсаром. Версия о том, что компаньон может быть тесной парой, состоящей из белого карлика и красного карлика, или двух белых карликов, была признана маловероятной. Период вращения компонентов в системе оценивается в 2,76 дня, при этом компактный объект гравитационно влияет на звезду F-типа, а также на внешние слои ее атмосферы.

Если система действительно содержит спящую нейтронную звезду, в будущем она окажется ярким источником рентгеновского излучения, а нейтронная звезда может стать вновь миллисекундным пульсаром. Ученые считают, что в Млечном Пути существует большое количество подобных спокойных систем с нейтронной звездой, либо черной дырой, а найти их помогут новые обзоры неба.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы усомнились в открытии кандидата в «блуждающую» неактивную черную дыру звездной массы.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Сатурн в оппозиции

Чем астрономов привлекает это событие и как его наблюдать

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора

27 августа Сатурн выстроится примерно в одну линию с Землей и Солнцем. В астрономии этот момент называют противостоянием или оппозицией. За счет своего расположения в космическом пространстве окольцованная планета достигнет максимальной яркости и угловых размеров для земных наблюдателей. Это лучшее время, чтобы наблюдать Сатурн в телескоп или зрительную трубу. Александр Смирнов, автор YouTube-канала Astro Channel, рассказывает, почему не стоит пропускать это событие и как начинающим астрономам к нему подготовиться. Противостояние бывает только у Сатурна? Нет, оно случается у всех внешних планет — Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Реже всего противостояние происходит у красной планеты — раз в 780 дней. Однако именно оппозиция Марса самая красочная: из невзрачной красноватой точки он превращается в заметный объект. Его яркость может меняться от 1 до −2 звездной величины — планета почти так же хорошо видна на небе, как Сириус и Юпитер. Еще раз в 15 лет случаются Великие противостояния — в это время Марс находится ближе всего к Земле. У остальных внешних планет противостояния менее выражены и происходят чаще: раз в 12-13 месяцев. Но у окольцованной планеты оно особенное. Чем интересен Сатурн? В момент противостояния кольца Сатурна становятся заметно ярче. Дело в том, что они не монолитны, а состоят из фрагментов льда и пыли: в обычном состоянии кольца отбрасывают друг на друга тени — это влияет на общую яркость. В момент противостояния тени направлены строго от наблюдателя, поэтому частицы колец друг друга не затмевают и суммарный блеск становится больше. Выражен этот эффект в течение недели-двух до и после противостояния. Затем яркость колец снова уменьшается. Наблюдая Сатурн в течение месяца после 27 августа, можно заметить плавное снижение яркости. Кстати, не каждый раз кольца Сатурна одинаково красивы. Дважды за сатурнианский год — примерно раз в 13-15 лет — они совсем исчезают. Это случается из-за того, что ось вращения Сатурна наклонена к его орбите на 27 градусов. И вблизи сатурнианских равноденствий для земных наблюдателей тонкие кольца (шириной около 1 км) видны с ребра. В этом году кольца у́же, чем в прошлом. А в марте 2025 года они практически исчезнут. К сожалению, увидеть это будет крайне сложно, поскольку Сатурн в это время окажется вблизи Солнца для земных наблюдателей — и будет слишком светло, чтобы что-то разглядеть. Какая техника понадобится? Чтобы разглядывать Сатурн в деталях, нужно вооружиться зрительной трубой или телескопом. Увидеть кольца можно при увеличении от 30 крат и выше, поэтому в большинстве случаев бинокли не подходят для таких наблюдений — у них фиксированное увеличение и, как правило, не более 20 крат. При 100-кратном увеличении на Сатурне можно различить облачные пояса, а также увидеть не только кольца, но и щель Кассини между ними. Рядом будет заметен еще и спутник планеты — Титан. Самый важный параметр для подбора телескопа — диаметр объектива. Чем он больше, тем больше света соберет, а также лучше его разрешающая способность и увеличение. При наблюдениях с помощью зрительной трубы пригодится штатив — позволит избежать сильной тряски изображения. Конечно, картинка будет не столь детализирована, как на снимках с космических аппаратов и астрокамер. Но мой опыт говорит, что Сатурн — одна из самых впечатляющих планет. Особенно если это ваше первое наблюдение. Чтобы разглядеть планету как следует, ее можно заснять. Профессиональные фотографы используют астрокамеры, увеличивают фокусное расстояние с помощью линзы Барлоу и специальным корректором минимизируют влияние атмосферной дисперсии. Причем они делают не фото, а видео — из ролика можно извлечь несколько максимально четких кадров. Лучшие из них складывают, обрабатывают, и на выходе получают детальную фотографию — наподобие тех, что можно найти на просторах интернета. Любители, у которых нет дорогостоящего оборудования, могут попробовать заснять планету на смартфон — для этого нужно подставить объектив к окуляру телескопа и сделать фотографию. Чтобы планета на картинке не была пересвечена, можно использовать профессиональный режим и самостоятельно подобрать чувствительность и экспозицию. Кроме того, можно попробовать снять видеоролик и обработать его по алгоритму профессиональных фотографов. Обрезать и центрировать объект в кадре в программе PIPP, выровнять и сложить лучшие кадры — в Autostakkert 3. А финальную обработку для увеличения четкости сделать в Registax 6. Нужно ли куда-то ехать? С наблюдением Сатурна справятся даже новички. Он довольно яркий, поэтому его без проблем можно наблюдать в городе, выезжать за пределы не обязательно. Хотя созерцать звездное небо вдали от засветки намного приятнее. Главная проблема, с которой мы можем столкнуться при наблюдении планет, — это атмосфера Земли. Часто она нестабильна: потоки теплого воздуха, испарение и туман могут размывать изображение. Универсального инструмента для борьбы с дрожанием картинки нет. Иногда помогает просто подождать. Во-первых, телескоп или зрительная труба, выставленные на улицу, спустя некоторое время примут температуру окружающего воздуха, а это большой плюс для качества изображения. Во-вторых, в течение ночи состояние атмосферы может меняться несколько раз, и поймать «спокойные» минуты вполне возможно. В-третьих, есть старое астрономическое правило — чем больше смотришь, тем больше видишь. Глазам нужна тренировка, как в спортзале: сделали подход к окуляру, понаблюдали, отдохнули. Потом с новыми силами опять смотрим. Спустя некоторое время вы поймете, что уже различаете больше деталей, чем при первом взгляде. Кроме того, для наблюдения планет может быть полезным оптический прибор — корректор атмосферной дисперсии. Благодаря ему края изображения не будут окрашиваться в сине-желтые цвета. Как найти Сатурн на небе? Если вы ориентируетесь по звездному небу, то без проблем отыщете Сатурн. В этом году он находится в созвездии Водолея. В момент противостояния (примерно в час ночи по местному времени) он займет наивысшую точку над южной стороной неба. Безусловно, можно перепутать Сатурн с Юпитером — в это же время он будет сиять высоко на востоке. Если боитесь ошибиться, воспользуйтесь компьютерными планетариями для подстраховки. Самый популярный и при этом бесплатный — Stellarium. Для смартфонов также существуют приложения StarWalk 2 и SkySafari. А для мониторинга погоды можно воспользоваться сервисом Windy. Что еще понаблюдать? Вблизи Сатурна на небе будет светить яркая луна — сейчас она стремится к полнолунию. В телескоп можно разглядывать поверхность спутника. Из ярких планет поблизости с Сатурном будет Юпитер. Помимо облачных поясов, рядом с ним можно будет увидеть четыре галилеевых спутника — Ио, Европу, Каллисто и Ганимеда. Ранним утром будет восходить недавно открытая комета C/2023 P1 (Nishimura). В середине сентября, если она переживет сближение с Солнцем, будет хорошо видна на небе. Но точных прогнозов для нее сейчас нет. Ведь кометы — одни из самых непредсказуемых объектов в Солнечной системе.