Европейские астрономы при помощи спутника XMM-Newton Европейского космического агентства провели рентгеновские исследования миллисекундного двойного пульсара PSR J1431−4715. Результаты наблюдений, представленные на сервере препринтов arXiv, предоставляют более глубокое понимание природы этой системы.
Пульсары — это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие электромагнитные волны. Пульсары с периодами вращения менее 30 миллисекунд называют миллисекундными пульсарами (MSP). Предполагается, что такие пульсары формируются в двойных системах, когда массивная звезда становится нейтронной звездой и ускоряется за счёт аккреции вещества от спутника.
PSR J1431−4715, сокращённо J1431, является двойным MSP и находится на расстоянии от 5250 до 8400 световых лет от Земли. С периодом вращения 2,01 миллисекунды и мощностью замедления вращения 68 дециллионов эрг/с, он входит в число самых быстрых и энергетически мощных пульсаров.
Экстремальные двойные пульсары с полувырожденными звёздами-компаньонами известны как «паучьи пульсары». Если звезда-компаньон имеет массу менее 0,1 массы Солнца, её называют «чёрной вдовой», а если масса больше, то «красноспинной».
Ранее было замечено, что на радиоизлучение J1431 влияют сильные затмения с орбитальным периодом около 10,8 часов. Кроме того, в системе была идентифицирована невырожденная звезда-донор с минимальной массой 0,12 солнечных масс, из-за чего J1431 получил классификацию «красноспинного».
Но, несмотря на открытие J1431 в 2015 году, он оставался недостаточно изученным. Поэтому команда астрономов под руководством Домитиллы де Мартино из Астрономической обсерватории Каподимонте в Неаполе решила провести дополнительные рентгеновские исследования с помощью телескопа ESA XMM-Newton. В исследование были также включены оптические многополосные данные, полученные с 3,5-метрового телескопа New Technology Telescope (NTT) обсерватории ESA в Чили.
Наблюдения показали, что рентгеновский спектр J1431 является нетепловым с фотонным индексом 1,6 и слабым поглощением. Был также выявлен тепловой компонент, который может свидетельствовать о наличии нагретой «полярной шапки», вносящей вклад в мягкое рентгеновское излучение.
Собранные данные указывают на то, что звезда-компаньон является объектом F-типа с массой около 0,2 солнечных масс, что подтверждает статус J1431. Звезда-компаньон оказалась горячее, чем большинство звёзд в подобных системах, с дневной и ночной температурами около 7500 и 7400 K соответственно.
На основании наблюдений астрономы выяснили, что J1431 имеет наклон орбиты 59 градусов и находится на расстоянии около 10100 световых лет от нас, что больше предыдущих оценок. Данные также свидетельствуют о высокой массе пульсара, предположительно находящейся в диапазоне 1,8–2,2 солнечных масс.
Результаты этого исследования важны для понимания природы «красноспинных» пульсаров и их роли в эволюции двойных систем. Они показывают потенциал рентгеновских наблюдений для изучения таких объектов и их характеристик.
Источник: iXBT
