Астрономы раскрывают детали вращения и движения пульсара M53A

Поиск диаграммы областей, окружающих позиции M53A в фильтре F275W. На этой панели зеленый крест и круг указывают на показанное положение пульсара и радиус 3σ (∼ 0,051′′) с использованием оптической неопределенности из-за кросс-корреляции между HST и Gaia DR3. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.02042

Используя пятисотметровый сферический радиотелескоп (FAST) и анализируя архивные данные обсерватории Аресибо, астрономы исследовали далекий пульсар, обозначенный как PSR B1310+18A. Результаты нового исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах этого объекта.

Обнаруженный в 1989 году обсерваторией Аресибо, PSR B1310+18A (сокращенно M53A) является пульсаром в старом шаровом скоплении (ШС) NGC 5024 (также известном как M53), расположенном на расстоянии около 60 000 световых лет. Пульсар имеет период вращения 33,16 миллисекунд и меру дисперсии приблизительно 24,93 пк/см ³.

Предыдущие наблюдения M53A показали, что это двойная система с орбитальным периодом 256 дней и малым эксцентриситетом орбиты. Минимальная масса сопутствующего объекта предположительно составляет 0,3 массы Солнца. Однако на сегодняшний день решение по времени для этого пульсара не было опубликовано.

Вот почему группа астрономов под руководством Юйцзе Ляня из Пекинского педагогического университета в Китае решила исследовать этот пульсар.

«Благодаря высокой чувствительности Аресибо и FAST мы получили временное решение для M53A с 35-летней базой с 1989.03 по 2024.05, а также оптическую идентификацию в данных HST [космического телескопа Хаббл], что обеспечивает последовательное понимание этой системы», — пояснили исследователи.

Команда Лиана сумела определить точное положение и собственное движение M53A. Они обнаружили, что пульсар находится примерно в 0,52 угловых минутах от центра скопления. Измеренное собственное движение M53A составило −0,36 и −0,62 мсд/год по прямому восхождению и склонению соответственно.

Исследование показало, что M53A имеет относительно большую производную спин-периода, которую нельзя объяснить ускорением в скоплении. Астрономы предполагают, что внутреннее замедление вращения пульсара доминирует над производной спин-периода. Характерный возраст пульсара оценивается в 700–850 миллионов лет, в то время как сила его магнитного поля, как было измерено, находится на относительно низком уровне в 4,5–5 миллиардов гаусс.

Собранные данные также позволили исследователям получить больше информации о природе компаньона пульсара. Результаты показывают, что этот объект является гелиевым белым карликом с массой около 0,39 солнечных масс. Белый карлик имеет эффективную температуру около 18 000 К, а его возраст остывания оценивается в 140 миллионов лет. На основании этих результатов авторы статьи пришли к выводу, что система M53A образовалась недавно в истории шарового скопления NGC 5024.

Больше информации: Yujie Lian et al, Thirty-five years of timing of M53A with Arecibo and FAST, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.02042