Пульсары представляют собой нейтронные звезды, находящиеся в кратных (обычно двойных) системах. Интенсивное извлечение вещества из звезды-донора способствует высокой скорости вращения пульсара. Эти объекты часто сравнивают с «черными вдовами» — самками пауков, практикующими каннибализм.
Международная команда астрономов открыла новый миллисекундный пульсар класса «черная вдова» (black widow), получивший обозначение PSR J1544−2555. Результаты исследования были представлены в научной статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодом обращения менее 30 мс известны как миллисекундные пульсары (МСП). Считается, что МСП формируются в двойных системах, когда изначально более массивный компаньон становится нейтронной звездой, которая затем ускоряется благодаря аккреции вещества от звезды-донора.
Так называемые «паучьи» пульсары представляют собой уникальный класс миллисекундных пульсаров, характеризующийся затмениями, наблюдаемыми в радиодиапазоне, при наличии «полуживых» звезд-компаньонов. Эти системы также неформально называются «черными вдовами», если остаточная масса звезды-донора крайне мала (менее 0,1 M⊙), или «красными спинами» (redbacks), если вторичная звезда тяжелее десятой части Солнца.
Команда астрономов под руководством Серджио Бельмонте Диаса из Манчестерского университета осуществила поиск периодических оптических источников в каталоге Fermi-LAT, применяя фотометрию ULTRACAM на 3,5-метровом телескопе New Technology Европейской Южной обсерватории (ESO) в Чили. В результате был идентифицирован новый пульсар класса «черная вдова», получивший индекс PSR J1544-2555. Он оказался связан с гамма-источником 4FGL J1544.2−2554.
Наблюдения показали, что PSR J1544-2555 состоит из нейтронной звезды с периодом вращения около 2,39 миллисекунды и звезды-компаньона с радиусом примерно 0,17 солнечного радиуса и предполагаемой массой 0,095 M⊙. Период орбитального обращения двойной системы составляет 2,7 земных часа.
Согласно исследованию, PSR J1544-2555, расположенный на расстоянии 6500 световых лет от Земли, имеет показатель дисперсии 25,8 пк/см3 и напряженность поверхностного магнитного поля на уровне 1,5x104 Тл. В системе наблюдаются изменения орбитального периода и нетепловое излучение, характерные для миллисекундных пульсаров типа «черная вдова».
Наблюдения также позволили команде обнаружить гамма-лучевые пульсации PSR J1544-2555. Установлено, что гамма-светимость системы составляет около 4x1033 эрг/с.
Открытие подтверждает высокую эффективность каталога Fermi-LAT в выявлении кандидатов в миллисекундные пульсары и подчеркивает значимость оптических исследований для обнаружения переменных источников, подходящих для последующего радиомониторинга.
Фото: hi-tech.mail.ru