ПСР J0952–0607
Данные наблюдений Эпоха J2000.0 Равноденствие J2000.0 | |
---|---|
Созвездие | Секстаны |
Прямое восхождение | 09 час 52 м 08.319 с [ 1 ] |
Склонение | −06° 07′ 23.49″ [ 1 ] |
Характеристики | |
Спектральный тип | Пульсар |
Видимая магнитуда (i) | 22.0–24.4 [ 2 ] |
Астрометрия | |
Расстояние | 970 +1160 −530 шт. [ 3 ] или 1740 +1570 −820 шт. [ 3 ] или 6260 +360 −400 (оптический) шт. [ 4 ] |
Подробности | |
PSR J0952–0607 А | |
Масса | 2.35 ± 0.17 [ 4 ] M ☉ |
Вращение | 1,413 798 36 мс [ 3 ] |
Возраст | 4.9 [ 3 ] Гир |
PSR J0952–0607 Б | |
Масса | 0.032 ± 0.002 [ 4 ] M ☉ |
Яркость | 9.96 +1.20 −1.12 [ а ] L ☉ |
Температура | 3085 +85 −80 [ 4 ] К |
Металличность [Fe/H] | –0.5 [ 2 ] ловкость |
Орбита [ 3 ] | |
Начальный | PSR J0952–0607 А |
Компаньон | PSR J0952–0607 Б |
Период (П) | 0,267 461 035 д ( 6.419 064 84 ч ) |
Большая полуось (а) | 1 600 000 км [ б ] |
Эксцентриситет (е) | <0,004 |
Наклон (я) | 59.8 +2.0 −1.9 [ 4 ] ° |
Полуамплитуда (К 2 ) (вторичный) | 376.1 ± 5.1 [ 4 ] км/с |
Другие обозначения | |
ПСР J0952–0607, 4ФГЛ J0952.1–0607 | |
Ссылки на базы данных | |
СИМБАД | данные |
PSR J0952–0607 — массивный миллисекундный пульсар в двойной системе , расположенный на расстоянии 3200–5700 световых лет (970–1740 пк ) от Земли в созвездии Секстанса . [ 5 ] Она является рекордсменом самой массивной нейтронной звезды, известной по состоянию на 2022 год. [update], с массой в 2,35 ± 0,17 раза больше массы Солнца, что потенциально близко к верхнему пределу массы Толмана-Оппенгеймера-Волкова для нейтронных звезд. [ 4 ] [ 6 ] Пульсар ( вращается с частотой 707 Гц период 1,41 мс ), что делает его вторым по скорости вращения известным пульсаром и самым быстро вращающимся пульсаром, известным в Млечном Пути . [ 7 ] [ 5 ]
PSR J0952–0607 был обнаружен радиотелескопом -Frequency Array (LOFAR) Low во время поиска пульсаров в 2016 году. [ 5 ] Его классифицируют как пульсар «черная вдова» , тип пульсара, в котором находится спутник субзвездной массы , вращающийся по близкой орбите , который уничтожается интенсивными высокоэнергетическими солнечными ветрами пульсара и выбросами гамма-излучения . [ 4 ] [ 8 ] Высокоэнергетическое излучение пульсара было обнаружено в гамма- и рентгеновском диапазонах. [ 9 ] [ 3 ] [ 10 ]
Открытие
[ редактировать ]PSR J0952–0607 был впервые идентифицирован как несвязанный источник гамма-излучения , обнаруженный в течение первых семи лет Космическим гамма-телескопом Ферми с 2008 года. исследования всего неба [ 7 ] : 2 Из-за своего оптимального расположения вдали от переполненного Галактического Центра и пульсароподобного [ 11 ] : 8 пик гамма-излучения при энергии 1,4 ГэВ был признан основным кандидатом на миллисекундный пульсар для дальнейшего наблюдения. [ 7 ] : 2 Пульсар был повторно обнаружен и подтвержден радиотелескопом -Frequency Array (LOFAR) Low в Нидерландах 25 декабря 2016 года, который обнаружил частоту радиопульсаций 707 Гц наряду с радиальным ускорением невидимого бинарного компаньона. [ 7 ] : 3 Дальнейшие наблюдения LOFAR проводились с января по февраль 2017 года, наряду с радионаблюдениями телескопа Грин-Бэнк в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, в марте 2017 года. [ 7 ] : 3 Оптические наблюдения с помощью 2,54-метрового телескопа Исаака Ньютона на Ла-Пальме обнаружили и подтвердили спутник пульсара со слабой видимой звездной величиной 23 в январе 2017 года. [ 7 ] : 3 Открытие было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters и объявлено в пресс-релизе НАСА в сентябре 2017 года. [ 7 ] [ 5 ]
Расстояние и местоположение
[ редактировать ]Расстояние PSR J0952–0607 от Земли весьма неопределенно. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Двоичная система
[ редактировать ]PSR J0952–0607 Двойная система состоит из массивного пульсара и субзвездной массы (< 0,1 M ☉ ). [ 8 ] : 127 спутник на близкой орбите вокруг него. [ 4 ] Из-за такой конфигурации данная система подпадает под категорию пульсаров черной вдовы , «пожирающих» своего спутника по аналогии с брачным поведением одноименного паука-черной вдовы . [ 6 ] Спутник постоянно теряет массу в результате абляции интенсивными солнечными ветрами высокой энергии и выбросами гамма-излучения пульсара, который затем аккрецирует на себя часть потерянного материала спутника. [ 8 ] : 127 [ 4 ] : 1
Компаньон
[ редактировать ]Спутник вращается вокруг пульсара на расстоянии 1,6 миллиона км (1 миллион миль). [ б ] с орбитальным периодом 6,42 часа. [ 4 ] Поскольку он вращается так близко, спутник, по-видимому, находится в приливном запирании , и одно полушарие всегда обращено к пульсару. [ 3 ] : 8 Компаньон, похоже, не затмевает пульсар. [ 7 ] : 1 [ 3 ] : 12 что указывает на то, что его орбита ориентирована почти лицом к лицу с наклоном 60 ° по отношению к плоскости, перпендикулярной лучу зрения Земли. [ 4 ] : 4 Орбитальное движение спутника также, по-видимому, не модулирует пульсации пульсара, что означает круговую орбиту с незначительным орбитальным эксцентриситетом . [ 3 ] : 4
Компаньон, вероятно, был бывшей звездой , которая уменьшилась до размеров большой газовой планеты- гиганта или коричневого карлика . [ 6 ] [ 3 ] : 12 с современной массой 0,032 ± 0,002 М ☉ или 34 ± 2 М Дж по измерениям лучевой скорости . [ 4 ] : 4 Из-за интенсивного облучения и нагревания родительским пульсаром радиус спутника раздувается до 80% его полости Роша. [ 3 ] : 8 [ 4 ] : 4 и ярко светится с тепловой светимостью около 10 L ☉ , [ а ] тем самым на его долю приходится большая часть оптической яркости системы. [ 4 ] : 1, 4 [ 2 ] : 1 В результате вздутия живота компаньон приобретает низкую плотность, вероятно, около 10 г/см. 3 (со значительной неопределенностью из-за неизвестного расстояния системы от Земли), [ 2 ] : 11 что делает его восприимчивым к приливной деформации пульсара. [ 3 ] : 12
Облученное полушарие спутника, обращенное к пульсару, непрерывно нагревается до температуры 6200 К , тогда как необлученное полушарие спутника испытывает равномерный [ 2 ] : 4 температура 3000 К. [ 4 ] : 4 Эта разница температур в полушариях соответствует разнице светимости полушарий, что, в свою очередь, вызывает значительную изменчивость видимой яркости по мере вращения спутника вокруг пульсара. [ 7 ] : 4 [ 3 ] : 8 Эта переменность яркости продемонстрирована на оптической кривой блеска которой PSR J0952–0607, амплитуда превышает одну звездную величину . [ 2 ] : 4
Масса
[ редактировать ]PSR J0952–0607 имеет массу 2,35 ± 0,17 M ☉ , что делает ее самой массивной нейтронной звездой, известной по состоянию на 2022 год. [update]. [ 4 ] Пульсар, вероятно, приобрел большую часть своей массы за счет аккреции до 1 M ☉ потерянного материала от своего спутника. [ 4 ] : 5
Ротация и возраст
[ редактировать ]PSR J0952–0607 вращается с частотой 707 Гц (период 1,41 мс ), что делает его вторым по скорости вращения известным пульсаром и самым быстро вращающимся пульсаром, расположенным в Млечном Пути . [ 7 ] [ 5 ] Предполагая, что стандартный радиус нейтронной звезды составляет 10 км (6,2 мили), [ 3 ] : 11 экватор PSR J0952–0607 вращается с тангенциальной скоростью более 44 400 км/с (27 600 миль/с) — около 14% скорости света . [ 12 ] На основании семилетних точных данных о времени пульсаций, полученных в результате гамма- и радионаблюдений, период вращения пульсара, по оценкам, замедляется со скоростью уменьшения вращения менее 4,6 × 10. −21 секунд в секунду, что соответствует характерному возрасту 4,9 миллиарда лет. [ 3 ] : 11
Магнитное поле
[ редактировать ]Измерения скорости замедления вращения PSR J0952–0607 показывают, что пульсар имеет чрезвычайно слабую поверхностную напряженность магнитного поля, составляющую 6,1 × 10. 7 гаусс (6,1 × 10 3 T ), что помещает его в десятку самых слабых магнитных полей пульсаров, известных по состоянию на 2022 год. [update]. [ 4 ] : 1 Для сравнения: обычные магнитные поля пульсаров обычно имеют порядок терагаусса (1 × 10 12 Г, 1,0 × 10 8 T), более чем в 10 000 раз больше, чем у PSR J0952–0607. [ 13 ] [ 4 ] : 1 Другие миллисекундные пульсары демонстрируют столь же слабые магнитные поля, что намекает на общий, хотя и неизвестный механизм в этих типах систем; [ 3 ] : 2 Возможные объяснения варьируются от сросшегося вещества, погребающего поверхностное магнитное поле пульсара, до тепловой эволюции твердой коры пульсара . [ 13 ] : 1–2 [ 4 ] : 1
Гамма-излучение
[ редактировать ]PSR J0952–0607 выглядит очень тусклым в гамма-лучах и не был обнаружен в июле 2011 года. [ 10 ] [ 3 ] : 2
См. также
[ редактировать ]- Предел Толмана – Оппенгеймера – Волкова
- Пульсар Черной Вдовы , прототипный тезка класса двойных пульсаров с абляционными спутниками.
- PSR J1748−2446ad , самый быстровращающийся пульсар, расположенный в шаровом скоплении Терзан 5.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Светимость переведена из эрг /с в L ☉ , учитывая 3,81 +0,46.
−0.43 × 10 34 эрг/с от Romani et al. (2022) [ 4 ] и светимость Солнца L ☉ = 3,826 × 10 33 эрг/с . - ^ Jump up to: а б орбиты, Большая полуось рассчитанная по третьему закону Кеплера : заданная первичная масса = 2,35 M ☉ и период обращения = 6,42 ч. [ 4 ] Нидер и др. (2019) определили минимальную проекцию большой полуоси в 0,062 6670 световых секунд ( 18 787 км ) на основе времени гамма-излучения и радиопульсаций. [ 3 ] : 6
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «PSR J0952-0607 -- Пульсар» . ОТВЕЧАТЬ . Страсбургский центр астрономических данных . Проверено 26 июля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Драгис, Пол; Романи, Роджер В.; Филиппенко Алексей Владимирович; Бринк, Томас Г.; Чжэн, Вэйкан; Хальперн, Жюль П.; Фернандо, Камило (сентябрь 2019 г.). «Многозонные оптические кривые блеска пульсаров черной вдовы» . Астрофизический журнал . 883 (1): 13. arXiv : 1908.00992 . Бибкод : 2019ApJ...883..108D . дои : 10.3847/1538-4357/ab378b . 108.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с Нидер, Л.; Кларк, CJ; Басса, КГ; Ву, Дж.; Сингх, А.; Доннер, JY; и др. (сентябрь 2019 г.). «Обнаружение и определение времени гамма-пульсаций пульсара J0952-0607 с частотой 707 Гц» . Астрофизический журнал . 883 (1): 17. arXiv : 1905.11352 . Бибкод : 2019ApJ...883...42N . дои : 10.3847/1538-4357/ab357e . 42.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х Романи, Роджер В.; Кандел, Д.; Филиппенко Алексей Владимирович; Бринк, Томас Г.; Чжэн, Вэйкан (август 2022 г.). «PSR J0952-0607: Самая быстрая и тяжелая известная галактическая нейтронная звезда» . Письма астрофизического журнала . 934 (2): 6. arXiv : 2207.05124 . Бибкод : 2022ApJ...934L..17R . дои : 10.3847/2041-8213/ac8007 . Л18.
- ^ Jump up to: а б с д и Редди, Фрэнсис (5 сентября 2017 г.). « Экстремальные» телескопы обнаружили второй по скорости вращения пульсар . НАСА . Проверено 26 июля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с Сандерс, Роберт (26 июля 2022 г.). «Самая тяжелая нейтронная звезда на сегодняшний день — это «черная вдова», пожирающая своего партнера» . Новости Беркли . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 26 июля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Басса, КГ; Плеунис, З.; Хессельс, JWT; Феррара, ЕС; Бретон, РП; Гусинская, Н.В.; и др. (сентябрь 2017 г.). «LOFAR: открытие самого быстровращающегося миллисекундного пульсара в галактическом поле» . Письма астрофизического журнала . 846 (2): 7. arXiv : 1709.01453 . Бибкод : 2017ApJ...846L..20B . дои : 10.3847/2041-8213/aa8400 . Л20.
- ^ Jump up to: а б с Робертс, Мэллори SE (март 2013 г.). «В окружении пауков! Новые черные вдовы и красноспинные на галактическом поле» . Труды Международного астрономического союза . 291 : 127–132. arXiv : 1210.6903 . Бибкод : 2013IAUS..291..127R . дои : 10.1017/S174392131202337X .
- ^ Хо, Винн К.Г.; Хейнке, Крейг О.; Чугунов, Андрей И. (сентябрь 2019 г.). «Обнаружение XMM-Ньютона и спектр второго по скорости вращения пульсара PSR J0952-0607» . Астрофизический журнал . 882 (2): 7. arXiv : 1905.12001 . Бибкод : 2019ApJ...882..128H . дои : 10.3847/1538-4357/ab3578 . 128.
- ^ Jump up to: а б Колер, Сюзанна (11 декабря 2019 г.). «Экстремальный пульсар в гамма-лучах» . Основные моменты ААС Нова . Американское астрономическое общество. Бибкод : 2019nova.pres.6048K . Проверено 26 июля 2022 г.
- ^ Абдоллахи, С.; Асеро, Ф.; Акерманн, М.; Аджелло, М.; Этвуд, ВБ; Аксельссон, М.; и др. (март 2020 г.). «Каталог четвертого источника телескопа большой площади Ферми» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 247 (1): 37. arXiv : 1902.10045 . Бибкод : 2020ApJS..247...33A . дои : 10.3847/1538-4365/ab6bcb . 33.
- ^ Старр, Мишель (24 сентября 2019 г.). «Астрономы обнаружили гамма-лучи от экстремального пульсара, вращающегося со скоростью 707 раз в секунду» . НаукаАлерт . Проверено 27 июля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Мукерджи, Дипанджан (сентябрь 2017 г.). «Возвращение к полевым захоронениям путем аккреции на нейтронные звезды» . Журнал астрофизики и астрономии . 38 (3): 10. arXiv : 1709.07332 . Бибкод : 2017JApA...38...48M . дои : 10.1007/s12036-017-9465-6 . hdl : 1885/247814 . 48.