Таинственный источник гамма-излучения 4FGL J1120. 0-2204 оказался пульсаром

Яркий и загадочный источник гамма-излучения оказался быстро вращающейся нейтронной звездой - так называемым миллисекундным пульсаром. Объект вращается вокруг звезды, находящейся в процессе трансформации в белый карлик с крайне низкой массой.

4FGL J1120. 0-2204

Такие бинарные системы астрономы называют "пауками", поскольку пульсар стремится "съесть" внешние части звезды-компаньона, когда та превращается в белого карлика.

Дуэт был обнаружен астрономами с помощью 4,1-метрового телескопа SOAR на Серро Пачон в Чили, входящего в состав Межамериканской обсерватории Серро Тололо (CTIO), программы NOIRLab NSF.

С момента запуска в 2008 году космический гамма-телескоп НАСА "Ферми" каталогизирует объекты во Вселенной, которые производят большое количество гамма-лучей, но не все обнаруженные им источники гамма-излучения были классифицированы. Один из таких источников, названный астрономами 4FGL J1120.0-2204, был вторым по яркости источником гамма-излучения на всем небе, который до сих пор оставался неопознанным.

Астрономы из США и Канады под руководством Самуэля Свайхарта из Лаборатории военно-морских исследований США в Вашингтоне использовали спектрограф Гудмана на телескопе SOAR, чтобы определить истинную идентичность 4FGL J1120.0-2204.

Источник гамма-излучения, который также испускает рентгеновские лучи, наблюдаемый космическими телескопами НАСА Swift и ЕКА XMM-Newton, оказался бинарной системой, состоящей из "миллисекундного пульсара", вращающегося сотни раз в секунду, и предшественника белого карлика крайне низкой массы. Пара находится на расстоянии более 2600 световых лет от Земли.

"Телескоп SOAR, расположенный в южном полушарии, точность и стабильность спектрографа Гудмана - все это важные аспекты открытия", - говорит Свайхарт.

"Это отличный пример того, как телескопы среднего размера в целом и SOAR в частности могут быть использованы для того, чтобы помочь охарактеризовать необычные открытия, сделанные с помощью других наземных и космических установок", - отмечает Крис Дэвис, директор программы NOIRLab Национального научного фонда США.

Миллисекундный пульсар 4FGL J1120. 0-2204

"Мы ожидаем, что SOAR сыграет решающую роль в наблюдении за многими другими источниками с переменным временем в ближайшее десятилетие".

Оптический спектр бинарной системы, измеренный спектрографом Гудмана, показал, что свет от спутника прото-белого карлика смещен по Доплеру - попеременно в красную и синюю сторону - что указывает на то, что он вращается вокруг компактной массивной нейтронной звезды, время обращения - 15 часов.

"Спектры также позволили нам определить приблизительную температуру и поверхностную гравитацию звезды-компаньона", - говорит Свайхарт, чья команда смогла определить эти свойства и применить их к моделям, описывающим эволюцию бинарных звездных систем.

Оказалось компаньон является предшественником крайне маломассивного белого карлика с температурой поверхности 8200 °C и массой всего 17% от массы Солнца.

Когда звезда с массой, подобной массе Солнца или меньше, достигает конца своей жизни, в ее ядре заканчивается водород, используемый в качестве топлива для процессов ядерного синтеза. На некоторое время гелий берет верх и питает звезду, заставляя ее сжиматься и нагреваться, что приводит к ее расширению и эволюции в красный гигант размером в сотни миллионов километров.

В конце концов, внешние слои этой разбухшей звезды могут быть присоединены к бинарному компаньону, и ядерный синтез прекращается, оставляя после себя белый карлик размером с Землю, температура которого превышает 100 000 °C.

Прото-белый карлик в системе 4FGL J1120.0-2204 еще не закончил эволюцию.

"В настоящее время он раздулся, и его радиус примерно в пять раз больше, чем у обычных белых карликов с аналогичной массой", - говорит Свайхарт.

"Она будет продолжать охлаждаться и сжиматься, и примерно через два миллиарда лет будет выглядеть идентично многим белым карликам с крайне низкой массой".

Миллисекундные пульсары вращаются за счет аккреции вещества от компаньона, в данном случае от звезды, ставшей белым карликом. Большинство таких объектов испускают гамма-лучи и рентгеновское излучение, своего рода пульсарный ветер, представляющий собой поток заряженных частиц, исходящих от нейтронной звезды, сталкивается с веществом, выброшенным звездой-компаньоном.

Известно около 80 крайне маломассивных белых карликов, но "это первый обнаруженный предвестник крайне маломассивного белого карлика, который, вероятно, вращается вокруг нейтронной звезды", - говорит Свайхарт.

Следовательно, 4FGL J1120.0-2204 - это уникальный взгляд на хвостовую часть процесса вращения. Все другие обнаруженные бинары уже давно прошли стадию активной жизни.

Что такое политический режим? власть, государство и покоренный ресурс Послесловие к пресс-конференции Владимира Путина Пресс-конференция Владимира Путина, прошедшая 15 июня, лишний раз продемонстрировала... 17 червня 2017 / Політика
Что будет с УПЦ МП? Украинская власть договаривается об объединении в одну автокефалию Порошенко принуждает РПЦ к объединению Сегодня у Порошенко запланирована встреча с предстоятелями так называемой... 13 листопада 2018 / Політика
Российское Минобороны: ракета не наша, БУК не наш Катастрофа MH17: ракета украинская, но БУКа не было Собственно говоря, российское министерство обороны, которое накануне... 18 вересня 2018 / Політика
Российская Федерация провоцирует поток беженцев в Европейский Союз ЕС меняет свое отношение к политическим беженцам Центр внешней политики «Укрытие от шторма» Европейского совета по... 13 грудня 2017 / Політика
Погода