Гамма-випромінювання пульсара дозволило точно виміряти періодичність подвійної зірки

Астрономи з Інституту гравітаційної фізики Макса Планка виявили довгоперіодичні коливання періоду обігу в подвійній системі, частиною якої є пульсар. За словами авторів, вони можуть бути викликані магнітною активністю зірки-компаньйона, що проявляється в конвективній зоні. Дослідження опубліковано в.

Автори роботи досліджували систему, до складу якої входить пульсар PSR J2339-0533 - нейтронна зірка, що швидшає від вибуху наднової. Період обігу цієї системи становить 4,6 години. Вчені зібрали статистику спостережень системи гамма-телескопом «Фермі» і окремо проаналізували кожну подію спалаху, що сталася з 2009 по 2015 рік, замість звичного усереднення даних. Це дозволило багато разів збільшити точність вимірювань.

Виявилося, що період обігу системи плавно змінюється, повертаючись до початкового значення через 4,2 року. Амплітуда коливань невелика, близько 3 мілісекунд, проте статистично достовірна - точність вимірювань досягає мікросекунд. Вчені пов'язують ці коливання з можливою магнітною активністю зірки. Крім того вдалося точно встановити масу компонентів: пульсар виявився майже в півтора рази важчим Сонця (1,48 M?_☉), маса компаньйона ж склала 0,32 сонячної.

Система, досліджена авторами, була відкрита в 2009 році космічною гамма-обсерваторією «Фермі» як джерело інтенсивного гамма-випромінювання. Однак лише в 2014 році вдалося визначити, що вона являє собою двокомпонентну систему пульсар-зірка, що роблять повний оборот навколо загального центру мас за кілька годин. Виявилося, що пульсар своїм випромінюванням випаровує речовину зірки-компаньйона і формує хмару газу, яка в свою чергу не пропускає радіохвилі, що їх їм випускає.

Подвійні системи, що містять пульсари, є цікавими об'єктами для спостережень. Так, в аналогічній системі PSR B1259-63 астрономам вдалося зафіксувати за допомогою «Фермі» проходження пульсара крізь газопиловий диск зірки, що призвело до надзвичайно потужного і швидкого викиду речовини.