Китайский телескоп FAST открыл уникальную систему из двух нейтронных звезд с орбитальным периодом 2,36 часа, которым суждено столкнуться через 82 миллиона лет

Исследователи из Китая задействовали потенциал крупнейшего в мире радиотелескопа FAST для открытия примечательной бинарной системы PSR J1856−0039. Она образована двумя нейтронными светилами на ультратесной орбите и обладает рекордно низким суммарным весом для объектов подобного класса.

Комплекс PSR J1856−0039 привлек повышенное внимание астрофизиков благодаря целому ряду уникальных характеристик. Компаньоны совершают полный виток вокруг общего центра масс всего за 2,36 часа, что относит эту систему к числу рекордсменов по краткости орбитального периода. Подобная близость компонентов порождает мощнейшие релятивистские феномены, превращая систему в идеальный полигон для тестирования постулатов фундаментальной физики.

Совокупная масса тандема насчитывает лишь 2,488 солнечной, что делает его абсолютным рекордсменом легковесности среди аналогичных двойных систем. Масса активного пульсара составляет около 1,30 солнечной, в то время как его напарник весит приблизительно 1,19 массы Солнца.

Примечательно, что второй компонент входит в число наиболее легких нейтронных звезд, балансируя на грани теоретического минимума массы для подобных космических тел. Данный факт открывает новые перспективы для глубокого анализа процессов коллапса сверхновых, рождающих нейтронные звезды.

Компактность орбиты дала возможность астрономам зафиксировать ряд тонких эффектов, вытекающих из общей теории относительности. В их числе — смещение периастра, гравитационное красное смещение, релятивистская дизанхрония времени, а также закономерное сужение орбиты из-за рассеяния энергии в виде гравитационных волн.

Эмпирические темпы эволюции орбиты практически тютелька в тютельку сошлись с теоретическими выкладками. Соотношение замеренных параметров к расчетным прогнозам составило 1,009 при погрешности 0,014, блестяще подтвердив правоту Эйнштейна в рамках допустимых отклонений.

Непрерывно излучая гравитационные волны, светила неуклонно сближаются друг с другом. По прогнозам ученых, через 82 миллиона лет неизбежно произойдет их катаклизмическое слияние. Итогом этого процесса вероятнее всего станет формирование единой сверхмассивной нейтронной звезды, хотя сценарий во многом зависит от уравнения состояния сверхплотной материи.

Подобные космические катаклизмы представляют колоссальный интерес не только для гравитационной динамики, поскольку именно они выступают главными «кузницами» тяжелых элементов во Вселенной.

Прорыв был совершен в ходе масштабного мониторинга галактических пульсаров с помощью обсерватории FAST. 500-метровая рефлекторная чаша и передовой многолучевой облучатель наделяют инструмент беспрецедентной чувствительностью. Благодаря этой амбициозной программе китайские ученые пополнили каталог пульсаров почти на 900 новых объектов.

Бинарные нейтронные звезды — чрезвычайно дефицитный актив современной астрономии: науке известны всего около трех десятков подобных пар. Каждая новонайденная система, в особенности столь миниатюрная и легкая, бесценна для проверки гравитационных концепций и уточнения сценариев звездной эволюции.

Источник: iXBT