Углубленное изучение двух пульсаров: совместные наблюдения FAST и GБТ
Астрономы из Университета Западной Вирджинии и других научных учреждений провели серию наблюдений за двумя далекими пульсарами, первоначально обнаруженными гигантским китайским радиотелескопом FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope). Для этого они использовали американский телескоп Грин-Бэнк (GBT). Результаты этой исследовательской кампании, опубликованные 27 октября на сервере препринтов arXiv, позволили получить важнейшие данные о свойствах этих небесных тел.
На сегодняшний день в рамках обзора CRAFTS (Commensal Radio Astronomy FasT Survey) телескоп FAST обнаружил уже свыше двух сотен пульсаров. Среди них — не менее 74 миллисекундных пульсаров (МСП), около 141 обычного (не-рециклированного) пульсара и примерно 7 подтвержденных вращающихся радиотранзиентов (RRAT).
Однако из-за большого количества открытий, сделанных в рамках CRAFTS, для подтверждения и детальной характеристики вновь обнаруженных объектов требуются последующие наблюдения на других крупных радиотелескопах. Именно такую задачу и поставила перед собой группа астрономов под руководством Виктории А. Блэкмон из Университета Западной Вирджинии, проведя детальное исследование двух пульсаров, открытых FAST.
«В этой статье мы описываем наши усилия по созданию объединенных моделей временны́х параметров для двух открытий CRAFTS — пульсаров PSR J0535–0231 и J1816–0518 — на основе данных FAST и GБТ, собранных за несколько лет. Также мы представляем профили поляризации для обоих источников, полученные на разных частотах наблюдения», — пояснили исследователи.
Цели наблюдений, PSR J0535–0231 и PSR J1816–0518, являются не-рециклированными пульсарами с периодами вращения 0,415 и 1,93 секунды соответственно. Используя приемник GБТ на центральной частоте 820 МГц, ученые смогли определить фундаментальные параметры пульсаров.
Согласно исследованию, для PSR J0535–0231 мера дисперсии составила 117,55 пк/см³, а мера вращения — 77 рад/м². Светимость пульсара, обусловленная замедлением вращения, достигает 3,3 нониллионов эрг/с, а его характерный возраст оценивается примерно в 1,1 миллиарда лет. Сила дипольного магнитного поля на поверхности PSR J0535–0231 была вычислена как 50 миллиардов Гаусс.
Что касается PSR J1816–0518, его мера дисперсии оказалась равна 137,19 пк/см³, а мера вращения — около -0,21 рад/м². Характерный возраст этого пульсара значительно меньше — примерно 2,6 миллиона лет. Его светимость составляет около 63 нониллионов эрг/с, а расчетная сила дипольного магнитного поля на поверхности гораздо выше — 4,8 триллиона Гаусс.
Астрономы также обнаружили у обоих пульсаров заметную эволюцию профиля излучения в зависимости от частоты. У PSR J0535–0231 относительная плотность потока и степень линейной поляризации trailing-компонентов (следующих за основным импульсом) увеличиваются с ростом частоты. В случае с PSR J1816–0518 эволюция профиля минимальна: на высоких частотах его leading-компонент (предшествующий основному импульсу) демонстрирует несколько более высокую линейную поляризацию и относительную плотность потока.
Основываясь на полученных результатах, авторы работы пришли к выводу, что PSR J0535–0231, учитывая его изолированную природу и параметры, может являться частично рециклированным пульсаром, возможно, так называемым «нарушенным» рециклированным пульсаром (DRP). Это означает, что он, вероятно, прошёл этап аккреции вещества со звезды-компаньона в двойной системе, которая по какой-то причине была разрушена, прервав процесс «раскрутки» и оставив пульсар в одиночестве с промежуточными характеристиками.
Дальнейшие исследования этих пульсаров помогут уточнить их природу и роль в эволюции звёздных систем. Например, подтверждение гипотезы о «нарушенном» рециклированном пульсаре для PSR J0535–0231 позволит лучше понять сценарии распада двойных систем. Высокое магнитное поле PSR J1816–0518 делает его интересным объектом для изучения экстремальных физических условий. Совместные наблюдения на таких мощных инструментах, как FAST и GБТ, открывают новую эру в точной астрометрии и изучении пульсаров, позволяя в деталях исследовать их магнитные поля, среду вокруг них и проверять фундаментальные физические теории.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
