Две нейтронные звезды вращаются друг вокруг друга каждые 2,36 часа, а через 82 млн лет они столкнутся — китайский FAST обнаружил уникальную систему
iXBT.com ·
Китайские астрономы с помощью крупнейшего радиотелескопа FAST обнаружили необычную двойную систему PSR J1856−0039. Она состоит из двух нейтронных звезд, находящихся на очень тесной орбите, и обладает наименьшей суммарной массой среди известных двойных систем такого типа.
Китайские астрономы с помощью крупнейшего радиотелескопа FAST обнаружили необычную двойную систему PSR J1856−0039. Она состоит из двух нейтронных звезд, находящихся на очень тесной орбите, и обладает наименьшей суммарной массой среди известных двойных систем такого типа.
PSR J1856−0039 заинтересовала ученых сразу несколькими особенностями. Две нейтронные звезды совершают полный оборот друг вокруг друга всего за 2,36 часа. Это один из самых коротких орбитальных периодов среди известных двойных систем нейтронных звезд. Небольшое расстояние между объектами создает сильные релятивистские эффекты и превращает систему в естественную лабораторию для проверки фундаментальной физики.
Суммарная масса пары составляет всего 2,488 массы Солнца — меньше, чем у любой другой известной двойной системы нейтронных звезд. Наблюдаемый как пульсар компонент имеет массу около 1,30 солнечной, а его компаньон — примерно 1,19 солнечной массы.
Вторая звезда при этом относится к числу самых легких известных нейтронных звезд и находится близко к теоретической нижней границе массы таких объектов. Это делает систему особенно интересной для изучения механизмов сверхновых, в результате которых образуются нейтронные звезды.
Тесная орбита позволила ученым измерить сразу несколько эффектов, предсказываемых общей теорией относительности. Среди них — прецессия периастра, гравитационное красное смещение, релятивистское замедление времени и постепенное сокращение орбитального периода из-за потери энергии через гравитационное излучение.
Измеренная скорость изменения орбиты практически совпала с расчетами общей теории относительности. Отношение наблюдаемого значения к теоретическому прогнозу составило 1,009 ± 0,014, что соответствует предсказаниям Эйнштейна в пределах экспериментальной погрешности.
Излучая гравитационные волны, две звезды постепенно сближаются. По расчетам астрономов, примерно через 82 млн лет они столкнутся и сольются. Наиболее вероятным результатом считается образование более массивной нейтронной звезды, хотя окончательный исход будет зависеть от свойств сверхплотного вещества.
Слияния двойных нейтронных звезд важны не только для изучения гравитации. Они считаются одним из ключевых источников тяжелых химических элементов.
Открытие сделано в рамках масштабного обзора пульсаров Млечного Пути с помощью FAST. Благодаря 500-метровой апертуре и 19-лучевому приемнику телескоп обладает чрезвычайно высокой чувствительностью. В рамках этой программы китайские астрономы уже обнаружили около 900 новых пульсаров.
Двойные нейтронные звезды являются крайне редкими объектами: известно лишь около 30 подобных систем. Поэтому каждая новая пара, особенно настолько компактная и маломассивная, дает ученым дополнительную возможность проверить теорию гравитации и лучше понять эволюцию нейтронных звезд.