Астрономы успешно измерили прецессию молодой нейтронной звезды, незадолго до того, как она стала невидима.
Профессор Университа Западной Вирджинии сообщил международному сообществу астрономов об успешных измерениях прецессии молодой нейтронной звезды до того, как она исчезла из поля зрения.
Дункан Лоример, профессор в Департаменте физики и астрономии, играет ключевую роль в открытии двойной системы пульсаров в 2004 году, известных как PSR J1906+0746, или J1906. Пульсар вертится и испускает, подобно маяку, лучи радиоволн каждые 144 миллисекунды. Вокруг него вращается по своей орбите другая нейтронная звезда — или, возможно, белый карлик – совершая один оборот менее чем за 4 часа.
Вокруг пульсара вращается звезда-компаньон по «виляющей» орбите. Это происходит по той причине, что её соседняя звезда обладает настолько громадной гравитационной силой, что пространство и время искажаются вокруг пульсара и это визуально заметно нам на Земле. Этот эффект называется геодезическая прецессия.
На видео исчезновение пульсара из поля зрения из-за пространственно-временного искривления
«Что делает компаньон, так это то, что являлся причиной постоянного изменения направления лучей пульсара», – сказал Лоример. Ориентация лучей изменена настолько сильно благодаря обычной звезде, что пульсар не был виден с Земли в течение 160 лет.
Пульсары рождены взрывами супермассивных сверхновых звёзд. Такие катастрофические события случаются в нашей галактике, Млечном пути, примерно раз в столетие и в большинстве случаев разрушают любую существовавшую до этого двойную систему, оставляя пульсар как изолированный объект. Таким образом, наблюдение пульсара, взаимодействующего с другой звездой, было очень редким.
Команда фиксировала траекторию пульсара более пяти лет, используя телескопы во всём мире — в США, Франции, Великобритании, Нидерландах. Звезда-спутник за это время совершила более одного миллиарда оборотов вокруг нейтронной звезды.
Лишь пригоршня иных двойных нейтронных звёзд имеет измеренную наукой массу и J1906 является младшей из них. Прошло только 100 000 лет после того, как взрыв сверхновой сформировал J1906, и эта двойная звезда сохранила своё первоначальное состояние. Обычно жизнь пульсаров составляет несколько десятков миллионов лет; затем они могут ускорять вращение либо «возобновить процесс повторно» с помощью отбора вещества из своей звезды-спутника – аккреции и продолжить свою жизнь ещё на миллиард лет. Если компаньон J1906 является нейтронной звездой, то пульсар, скорее всего, будет иметь возможность получения дополнительного топлива, хотя это означает, что он не будет освещать наш путь.
«Из-за эффектов громадного взаимного гравитационного притяжения, ось вращения пульсара сейчас виляет на столько сильно, что лучи больше не попадают по Земле», — сказал Джоери Ван Левен, ведущий исследования астрофизик из Голландского института радиофизической астрономии ASTRON и Амстердамского университета. «Пульсар сейчас невидим даже для крупнейших телескопов Земли. Это впервые, когда такой молодой пульсар исчез из-за прецессии».
В то время как этот исключительный пульсар скрыт от нас, есть большая вероятность, что он скоро станет видимым. «Мы можем рассчитывать на то, что другие пульсары также прецессируют в линии нашего обзора», — сказал Лоример. «Что делаем мы для этого в Университете Западной Вирджинии или где-либо ещё, так это то, что постоянно заглядываем в небо в поисках тех видов систем. Более глубокое изучение их демографии откроет для нас сведения о том, как завершают свои жизни массивные звёзды».