4 мая 2022 г.
Иллюстрированное изображение пульсара «черная вдова» и его звездного компаньона. Гамма-излучение пульсара (фиолетовое) сильно нагревает сторону, обращенную к звезде (оранжевое). Пульсар постепенно испаряется от своего партнера.НАСА/Центр космических полетов имени Годдарда/Крус де Уайлд
Вспышка ближайшей звезды привлекла внимание группы астрономов, которые обнаружили, что она является частью редкой и загадочной системы. Как они сообщили в бумага Опубликованная 4 мая в журнале Nature звездная странность выглядит как «двойная черная вдова» — тип системы, состоящей из быстро вращающейся нейтронной звезды или пульсара, который вращается и медленно поглощает меньшую звезду-компаньон, как паук такое же имя делает. своему парню.
Команда под руководством соавтора Кевин Бриджнаучный сотрудник Массачусетского технологического института, обнаружил, что бинарные черные вдовы используют данные из Транзитный комплекс Цвиккиобсерватория в Калифорнии, делающая крупномасштабные снимки ночного неба.
соавтор сказал Эрик Белмнаучный сотрудник профессора астрономии Вашингтонского университета и научный сотрудник Университета Вашингтона. Институт Дирака Он работает ученым в ZTF и в обсерватории Веры С. Рубин в Чили. Астрономам известно около двух десятков двойных черных вдов в Млечном Пути. Этот новейший кандидат, названный ZTF J1406 + 1222, расположен в 3000 световых годах от Земли и имеет самый короткий орбитальный период, определенный на сегодняшний день, поскольку пульсар и его звезда-компаньон вращаются каждые 62 минуты. Система уникальна тем, что в ней также находится третья далекая звезда, которая вращается вокруг двух внутренних звезд каждые 10 000 лет.
Эта «тройная» черная вдова вызывает вопросы о том, как могла сформироваться такая система. Основываясь на своих наблюдениях, команда предложила историю происхождения: как и в случае с большинством двойных систем черной вдовы, тройная система, вероятно, возникла из плотного древнего созвездия звезд, известного как шаровое скопление. Это конкретное скопление могло дрейфовать в центр Млечного Пути, где гравитация центральной черной дыры оттолкнула скопление, оставив тройную черную вдову нетронутой.
«Это сложный сценарий рождения», — сказал Бридж. «Возможно, эта система находится в Млечном Пути дольше, чем Солнце».
Пульсары, схлопнувшиеся ядра массивных звезд, имеют удивительный период вращения, вращаясь примерно каждые несколько миллисекунд, испуская при этом вспышки высокоэнергетического гамма-излучения и рентгеновского излучения.
Обычно пульсары вращаются вниз и быстро умирают, потому что сжигают огромное количество энергии. Но иногда гравитация пульсара может вытягивать материал из проходящей мимо звезды, обеспечивая новую энергию для вращения пульсара назад. Затем «переработанный» пульсар начинает повторно излучать энергию, которая еще больше лишает звезду и в конечном итоге разрушает ее.
В то время как большинство двойных черных вдов были обнаружены с помощью гамма-лучей и рентгеновских лучей, испускаемых центральным пульсаром, команда использовала видимый свет от вспышки двойной звезды-компаньона, чтобы обнаружить ZTF J1406 + 1222. Бридж понял, что так называемая «дневная» сторона звезды-компаньона — противоположная сторона.Для постоянного пульсара — она может быть во много раз горячее на своей «ночной» стороне из-за непрерывного высокоэнергетического излучения, которое она получает от пульсара. Он пришел к выводу, что если бы астрономы наблюдали звезду, яркость которой периодически сильно меняется, это было бы явным признаком того, что она находится в двойной системе с пульсаром.
Чтобы проверить эту теорию, Бердж и его коллеги изучили яркость звезд по данным ZTF, чтобы увидеть, значительно ли какие-либо из них изменились в 10 или более раз и в масштабе времени около часа или меньше. Команда смогла выбрать десятки известных двоичных файлов черной вдовы, чтобы проверить точность нового метода. Затем они обнаружили звезду, светимость которой меняется в 13 раз каждые 62 минуты, что указывает на то, что она, вероятно, является частью новой двойной двойной черной вдовы.
Оглядываясь назад на измерения звезды, проведенные несколько десятилетий назад Слоановским цифровым обзором неба, они обнаружили доказательства того, что за дуэтом следует другая звезда, находящаяся далеко. По их расчетам, эта третья звезда обращается вокруг внутреннего дуэта каждые 10 000 лет.
Любопытно, что астрономы не обнаружили непосредственно гамма- или рентгеновское излучение пульсара в бинарной системе, что является типичным способом подтверждения черных вдов. В результате ZTF J1406 + 1222 в настоящее время является дуэтом кандидатов в черную вдову, что команда надеется подтвердить в ходе будущих наблюдений.
«Кажется, все указывает на то, что это дуэт черной вдовы», — сказал Бридж. «Но в этом есть некоторые странности, так что, вероятно, это что-то совершенно новое».
Команда планирует продолжить мониторинг новой системы, а также применить оптическую технологию для освещения большего количества нейтронных звезд и черных вдов в небе.
«Идентификация бинарной системы «черная вдова» с использованием только ZTF предполагает, что мы сможем найти больше таких систем в течение нескольких лет, когда заработает более мощная обсерватория Веры С. Рубин», — сказал Белм.
Соавторы — ученые из Уорикского университета. Калифорнийский технологический институт. Университет Макгилла; Университет Мэриленда, Колледж-Парк; Университет Миннесоты. Шеффилдский университет; Университет Висконсина — Милуоки; Национальный университет Ченг Кунг; Национальный университет Цин Хуа; Институт астрофизики Канарских островов; Университет Ла Лагуна. Стокгольмский университет и Калифорнийский университет в Беркли. Исследование финансировалось Национальным научным фондом.
Для получения дополнительной информации свяжитесь с Bellm по телефону [email protected].
Цитата из пресс-релиз Массачусетским технологическим институтом.
тег(и): Астрономия и астрофизика • Колледж искусств и наук • Кафедра астрономии • Институт Дирака • Эрик Белм
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Физики объясняют и анализируют неизвестную силу, которая притягивает капли воды на высокогидрофобные поверхности
Звездные питомники становятся хаотичными, и исследование показывает, что молодые звезды «чихают», чтобы выжить
Насколько глубоко временное озеро Долины Смерти?