Сверхзвуковой изгой: пульсар в древнем скоплении летит в 10 раз быстрее предела

Коалиция радиоастрономов и экспертов по прецизионной астрометрии из Германии, Китая, Италии и Канады завершила масштабный проект, длившийся два десятилетия. Интегрировав исторические данные легендарной обсерватории Аресибо с результатами новейших наблюдений, полученных на крупнейшем в мире радиотелескопе FAST, ученые создали исчерпывающую динамическую модель миллисекундного пульсара — нейтронной звезды, чей период вращения составляет всего 3,19 миллисекунды.

Ключевым открытием работы, опубликованной под руководством Пауло Фрейре из Института радиоастрономии Макса Планка и Инфэна Дая из Национальной астрономической обсерватории КАН (NAOC), стала аномально высокая кинетическая энергия пульсара. Установлено, что объект перемещается относительно звездного скопления NGC 6749, в котором он локализован, с колоссальной скоростью — около 123 километров в секунду.

Этот показатель более чем десятикратно превышает вторую космическую скорость для данного кластера. Столь стремительное движение ставит перед астрофизиками непростую дилемму: является ли пульсар транзитным объектом, лишь пролетающим сквозь скопление, или же он находится на стадии «изгнания» из него под воздействием интенсивных гравитационных возмущений.

Фундаментальным прорывом стало обнаружение звездного компаньона пульсара. Благодаря сверхточным координатам, вычисленным методом радиотайминга, Давиде Массари с коллегами из Болонского университета смогли идентифицировать спутник на архивных снимках телескопа «Хаббл». Им оказался редкий гелиевый белый карлик — обнаженное ядро некогда массивного светила. Масса объекта составляет 17–19% от солнечной при температуре поверхности 14 800 Кельвинов. Анализ процесса остывания звезды указывает на то, что ее активная фаза эволюции завершилась от 400 до 700 миллионов лет назад.

Ценность исследования также обусловлена уникальной природой скопления NGC 6749. В отличие от плотных звездных систем, этот кластер характеризуется высокой степенью разреженности. Данная особенность позволила астрофизикам с высокой точностью определить «чистые» параметры пульсара, включая характеристики магнитного поля и истинный возраст (примерно 3 миллиарда лет), не подвергаясь помехам от гравитационного влияния соседей.

Сопоставление возраста пульсара и времени охлаждения белого карлика открывает ученым новые перспективы для проверки фундаментальных теорий звездной эволюции и понимания механизмов формирования столь экзотических двойных систем в условиях низкой плотности звездного населения.

Источник: iXBT