Вчені вперше побачили гамма-затемнення у системах так званих «павучих» пульсарів. Вони складаються з нейтронної зорі та звичайного світила, з якого на масивніший об’єкт перетікає речовина.
Перші зареєстровані гамма-затемнення
Більш як 10 років міжнародна група вчених досліджувала Всесвіт за допомогою гамма-телескопа Fermi, створеного NASA. Їх цікавили так звані «павучі» пульсари — подвійні системи, що складаються з нейтронної та звичайної зір.
Нейтронні зорі — це масивні залишки наднових, які випромінюють широкий спектр електромагнітних хвиль, найкоротшими з яких є саме гамма-промені. При цьому другий компонент системи більшість цих хвиль практично ніколи не випромінює. Зате він може закривати їх від спостерігача, коли проходить між ним і пульсаром.
Однак гамма-промені настільки високоенергетичні, що влаштувати затемнення у цьому діапазоні вкрай важко. І ось тепер дослідники повідомили, що зареєстрували зменшення кількості гамма-фотонів аж для семи подібних об’єктів.
Що таке «павучі» пульсари?
«Павучі» пульсари отримали свою назву завдяки схожості на звички деяких видів павуків. Вони утворюються з подвійних зоряних систем, у яких один із компонентів набагато масивніший за інший. Він еволюціонує значно швидше, вибухає як наднова і перетворюється на нейтронну зорю.
І ось саме цей надщільний об’єкт і починає відтягувати з компаньйона речовину, що нагадує звички павуків роду Latrodectus, коли самиця після спаровування поїдає самця. Два різновиди подвійних систем, що містять пульсар, отримали назви на честь цих членистоногих.
Подвійні системи пульсарів, у яких маса зорі-компаньйона становить менш як 5 відсотків сонячної, отримали назву «чорні вдови» на честь павука, що живе у Північній Америці. У випадку ж, коли маса другого компонента становить від 10 до 50 відсотків сонячної, їх називають Redback на честь представника Latrodectus, що мешкає в Австралії.
Скільки важить нейтронна зоря?
Одним із найголовніших питань, на які вчені хочуть отримати відповідь, є маса компонентів. Вона сильно залежить від умов спостереження. Досі дослідники вивчали «павучі» пульсари у видимому світлі. Це переважно дозволяло зрозуміти напрямок руху компаньйона, але не кут його нахилу.
Через це точна маса нейтронної зорі залишалася невідомою. А це справді важливе питання, адже вони є найщільнішими об’єктами, де ще діє звична нам фізика, і верхньої межі маси, за якою наступає сингулярність, ми не знаємо.
Відкриття гамма-затемнень дозволило надзвичайно точно визначити кут нахилу орбіти зорі-компаньона. Серед систем, для яких це було зроблено, була і PSR B1957+20, перша відома вченим «чорна вдова».
Раніше вважалося, що маса цього пульсара становить 2,4 маси Сонця, що робило його найважчим із відомих нейтронних світил. Але нові дослідження показали, що його маса лише у 1,8 раза більша за сонячну. Тож питання, де проходить межа між чорними дірами та нейтронними зорями, стає ще складнішим.
За матеріалами Рhys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
