Исследование проливает больше света на природу пульсара PSR J1227-6208

Интегрированные по времени профили импульсов J1227–6208, записанные с помощью различных приемников (слева направо: многолучевой диапазон Parkes, MeerKAT L-диапазона, Parkes UWL и MeerKAT S-диапазона). Автор: Colom i Bernadich et al., 2024.

Астрономы из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfRA) в Бонне, Германия, и других местах исследовали переработанный пульсар, известный как PSR J1227-6208. Новое исследование, опубликованное 18 июля на сервере препринтов arXiv, дает важную информацию о природе этого пульсара.

Так называемые переработанные пульсары — это старые пульсары, которые были раскручены или «переработаны» в результате аккреции вещества от звезды-компаньона в тесной двойной системе. Чем более массивной и развитой является звезда-компаньон в начале массопереноса, тем медленнее конечная скорость вращения переработанного пульсара. Таким образом, переработанные пульсары с массивными спутниками, такими как белые карлики (WD) или нейтронные звезды, состоящие из монооксида углерода (CO) или кислорода/неона/магния (ONeMg) или нейтронных звезд, в целом являются гораздо более медленными вращателями по сравнению с миллисекундными пульсарами (MSP). с гелием (He)-компаньонами WD.

PSR J1227-6208 представляет собой слегка переработанный пульсар с периодом вращения примерно 34,5 миллисекунды. У него есть массивный спутник с минимальной массой около 1,27 солнечной массы (при условии, что масса пульсара равна 1,35 солнечной массы). Орбитальный период системы составляет 6,72 дня.

Команда астрономов под руководством Микеля Колома и Бернадича из MPIfRA внимательно изучила PSR J1227-6208. Они использовали радиотелескопы Parkes и MeerKAT для проведения эмиссионного и временного анализа этого пульсара и обнаружили, что он принадлежит к новому классу массивных переработанных систем пульсар-ONEMg WD.

На основании собранных данных исследователи подсчитали, что масса пульсара составляет от 1,16 до 1,69 солнечных масс, тогда как масса звезды-компаньона оценивается в пределах 1,21-1,47 солнечных масс. Система имеет очень малый эксцентриситет орбиты — на уровне 0,00115.

По мнению авторов исследования, предполагаемые массы и эксцентриситет орбиты почти исключают возможность того, что компаньон может быть нейтронной звездой, что отдает предпочтение сценарию белого карлика. Они предполагают, что этот объект представляет собой массивный белый карлик ONeMg, близкий к пределу Чандрасекара (максимальная масса стабильного белого карлика, около 1,4 массы Солнца).

Астрономы отметили, что, учитывая относительно большой период вращения PSR J1227−6208, пульсар, вероятно, за время процесса переработки аккрецировал не более 0,0045 солнечных масс. Однако они добавили, что если бы аккреция произошла в течение периода времени, значительно меньшего, чем 100 000 лет, это указывало бы либо на сверхэддингтоновскую скорость аккреции, либо на большую эффективность раскрутки.

Исследование показало, что профиль импульса PSR J1227-6208 имеет крутой спектральный показатель плотности потока и плоский показатель рассеяния. Также было обнаружено, что около 15% излучения пульсара линейно поляризовано.

Больше информации: Miquel Colom i Bernadich et al, PSR J1227–6208 and its massive white dwarf companion: pulsar emission analysis, timing update and mass measurements, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.13593