Астрономи вперше виявили нейтронну зорю, яка швидко обертається, у парі з гелієвою зорею-компаньйоном. Це відкриття проливає світло на рідкісний процес еволюції спільної оболонки — теоретичний механізм формування подвійних систем, який досі залишався малодослідженим. Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
Незвичайна пара
Більшість зір у Всесвіті існують у подвійних системах. Але відкритий дует має аномалію. Мілісекундний пульсар (нейтронна зоря, що обертається зі швидкістю сотень обертів на секунду) зв’язаний із гелієвим супутником, який втратив зовнішні шари. Подібні системи в теорії вважалися можливими, проте їх ніколи раніше не спостерігали.
Відкриття відбулося завдяки китайському радіотелескопу FAST. У 2020 році команда на чолі з науковцем Цзінь Лін Ханом зафіксувала слабкі радіосигнали з глибин Чумацького Шляху. Чотирирічні спостереження підтвердили: ця зоря не самотня. Всередині її зовнішніх шарів опинився пульсар, що утворило дуже компактну подвійну систему. З орбітальним періодом лише 3,6 години цей пульсар і його компаньйон обертаються дуже тісно один навколо одного.
Голка в копиці сіна
Зазвичай мілісекундні пульсари утворюються, «висмоктуючи» матерію зі звичайних сусідніх зір. Однак у цьому випадку процес мав інший сценарій. Гелієвий супутник колись був зорею, яка розширилася настільки, що поглинула пульсар. Під дією гравітації зовнішні водневі шари супутника розсіялися, залишивши лише щільне гелієве ядро, гравітаційно пов’язане з нейтронною зорею.
«Це як космічне гальмування, — пояснює Дункан Лорімер, астроном із Західної Вірджинії. Супутник втрачає масу, а пульсар прискорює обертання, утворюючи надщільну систему».
Такий механізм, відомий як «еволюція спільної оболонки», передбачався десятиліттями, але лише зараз отримав прямий доказ. Подібні системи становлять лише 0,1% серед мілісекундних пульсарів. Вчені припускають, що у Чумацькому Шляху може існувати ще близько десятка подібних систем.
«Це неначе як знайти голку в стозі сіна, — коментує Вікторія Каспі з Університету Макгілла. — Але саме такі знахідки допомагають переписати наші уявлення про життєві цикли зір».
Квантова взаємодія
Команда Хана планує продовжити моніторинг системи, щоб зрозуміти, як гелієвий супутник взаємодіє з пульсаром на квантовому рівні. Очікується, що дані з FAST та інших телескопів розкриють нові деталі про термодинаміку подібних пар.
«Кожна така система — це унікальна лабораторія для вивчення екстремальних фізичних умов», — підкреслює Хан. Відкриття нагадує: навіть у нашій галактиці залишається безліч таємниць, які лишають простір для наукових сенсацій.
Раніше ми пояснювали, як влаштовані рентгенівські подвійні зорі.
За матеріалами Sci News
