Астрономы обнаружили удивительную звездную систему. Она получила наименование IGR J17062-6143. Она является компактной двойной системой. Где один из объектов – быстро вращающаяся сверхплотная нейтронная звезда, называемая рентгеновским пульсаром.
Космический звездный вальс
Две звезды совершают полный оборот вокруг общего центра тяжести всего за 38 минут. Это самый короткий орбитальный период любого бинарного рентгеновского пульсара из тех, которые когда-либо наблюдались.
Систему IGR J17062-6143 (или J17062 для краткости) открыли в 2006 году. Она имеет очень низкую массу. И выглядит с Земли как очень слабый по светимости объект. Расстояние до нее – около 7,3 килопарсек. Или 23 809 световых лет.
Эта интересная звездная система была изучено достаточно подробно. Но для получения большего количества информации требовалась более современная технология. И ей стала NASA Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER). Это инструмент обнаружения рентгеновских лучей, установленный на Международной космической станции в июне 2017 года.
Предыдущее исследование показало наличие в системе аккреционный диска. А также то, что одна из звезд является пульсаром. Однако 20-минутное наблюдение системы, датированное 2008 годом с использованием инструмента NASA Rossi X-Ray Timing Explorer смогло установить только нижний предел периода обращения объектов вокруг друг друга.
Что такое нейтронные звезды?
Нейтронные звезды – очень горячие тела. И они довольно ярко сияют. Однако, поскольку они имеют небольшие размеры, их трудно изучать. Кроме рентгеновского диапазона.
Эти объекты могут невероятно быстро вращаться. И этот процесс создает электрическое поле, которое ускоряет электроны от полюсов, создавая релятивистские радиационные струи.
Если этот луч проходит между нами и пульсаром, мы можем видеть его в виде вспышки. Или «пульса». Как некий космический маяк.
В случае бинарных рентгеновских пульсаров эти струи питаются материалом, захватываемым у звезды-донора. Этот материал падает на поверхность пульсара, где начинает двигаться вдоль мощных линий магнитного поля к его полюсам.
Именно наблюдение этих рентгеновских струй в 2008 году привело к открытию. Пульсар J17062 имел скорость вращения 163 оборота в секунду. Или почти 9 800 оборотов в минуту.
NICER смог наблюдать систему намного дольше. Он провел более 7 часов наблюдений в августе 2017 года. Это позволило исследователям получить гораздо более подробную информацию.
Было обнаружено что система имеет 38-минутный орбитальный период. И исследователи смогли выяснить, что две звезды разделены расстоянием всего в 300 000 километров. Это меньше расстояния, которое разделяет Землю и Луну.
Спутник пульсара
Эти два фактора и анализ спектров, полученных от звезд системы, привели исследовательскую группу к выводу, что спутник пульсара – очень небольшой белый карлик. Он имеет массу, составляющую всего около 1,5 процента от массы Солнца.
Пульсар системы примерно в 1,4 раза больше по массе, чем наше Солнце, но намного меньше его по размерам. Нейтронные звезды – это свернутые ядра звезд массой ниже трехкратной массы Солнца на заключительной стадии своего жизненного цикла. Обычно они имеют диаметр около 10-20 километров.
Поскольку нейтронные звезды довольно массивны, они имеют довольно сильное гравитационное поле. Именно оно ответственно за аккреционный диск, поскольку пульсар J17062 тянет материал из белого карлика, звезды-донора.
Существенная разница в массах объектов приводит к тому, что общий центр масс системы, вокруг которого по круговым орбитам вращаются звезды, находится намного ближе к пульсару, всего в 3000 километрах от него.
Это так близко, что белый карлик вращается вокруг почти неподвижной звезды. Однако хотя он и имеет небольшую массу, он все же оказывает гравитационное воздействие на пульсар.