Индийские астрономы провели долгосрочные радионаблюдения миллисекундного пульсара «черная вдова», известного как PSR J1544+4937. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 25 ноября на сервере препринтов arXiv, проливают больше света на свойства этого пульсара.
Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодом вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP). Исследователи предполагают, что они образуются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается за счет аккреции вещества вторичной звезды.
Класс экстремальных двойных пульсаров с полувырожденными звездами-компаньонами получил название «пульсары-пауки». Эти объекты далее классифицируются как «черные вдовы», если спутник имеет чрезвычайно малую массу (менее 0,1 массы Солнца ), и называются «красноспинными», если вторичная звезда тяжелее.
PSR J1544 + 4937, обнаруженный Гигантским радиотелескопом метровых волн (GMRT) в 1991 году, представляет собой черную вдову MSP с периодом вращения 2,16 миллисекунды. Пульсар находится в двойной системе с периодом обращения 2,9 часа вокруг маломассивной звезды-компаньона (с массой не менее 0,017 массы Солнца).
С целью раскрыть больше информации о свойствах PSR J1544+4937 группа астрономов под руководством Сангиты Кумари из Института фундаментальных исследований Тата в Индии провела 11-летнюю кампанию по мониторингу этого источника с использованием GMRT и Green Bank Телескопа (ГБТ).
«Большинство наблюдений, о которых сообщается в этой статье, было выполнено с помощью GMRT, который представляет собой радиоинтерферометрическую решетку, состоящую из 30 тарелок, каждая диаметром 45 метров… В 2012 году мы использовали телескоп Грин-Бэнк (GBT), чтобы несколько наблюдений за PSR J1544+4937, чтобы помочь определить орбиту системы», — написали исследователи.
Прежде всего, команда измерила общее собственное движение PSR J1544+4937, которое составило около 10,14 мсек. дуги в год. Это позволило астрономам рассчитать двумерную поперечную скорость этого пульсара, используя две модели плотности галактических электронов, а именно NE2001 и YMW16. Эта скорость оказалась на уровне 140 и 58 км/с для NE2001 и YMW16 соответственно. Расстояние до PSR J1544+4937 оценивается в 3900 (NE2001) или 9450 световых лет (YMW16).
Мера дисперсии PSR J1544+4937 составила примерно 23,22 пк/см 3 , а характерный возраст оценивается примерно в 42 миллиарда лет. Исследование также показало, что пульсар имеет поверхностное магнитное поле на уровне 42 миллионов Гаусс и что скорость потери энергии этого источника составляет около 12 дециллионов эрг/с. Масса звезды-компаньона составила 0,0196 массы Солнца.
В ходе исследования обнаружены временные вариации меры дисперсии PSR J1544+4937. Кроме того, результаты указывают также на частотно-зависимую меру дисперсии, вариации которой, по мнению авторов статьи, могли возникать из-за пространственных вариаций электронной плотности в межзвездной среде.
