Радиотелескоп FAST открыл шесть миллисекундных пульсаров

Астрономы обнаружили шесть ранее неизвестных одиночных миллисекундных пульсаров в двух шаровых звездных скоплениях Млечного Пути. Открытие сделано при анализе архивных данных крупнейшего в мире пятисотметрового радиотелескопа FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) и может помочь лучше понять происхождение и поведение быстро вращающихся нейтронных звезд. Результаты опубликованы на портале arXiv.

Исследование провела группа под руководством Иньфэня Дая (Yinfeng Dai) из Пекинского педагогического университета. Ученые изучали два крайне плотных шаровых скопления — NGC 6517 в созвездии Змееносца и NGC 7078 (M15) в созвездии Пегаса. Динамические взаимодействия звезд в этих кластерах особенно интенсивны и часто приводят к появлению одиночных миллисекундных пульсаров. В результате было найдено четыре новых объекта в NGC 6517 и два — в M15. Периоды вращения обнаруженных источников составили от 3,7 до 9,3 миллисекунды.

Слабые сигналы, пропущенные ранее

Все найденные пульсары оказались одиночными и очень тусклыми. Их сигналы ранее обнаружить во время несистемных наблюдений не удавалось. Команда применила метод суммирования спектров мощности из нескольких наблюдений, что позволило увеличить отношение «сигнал-шум» и выявить слабые источники.

По итогам работы число известных пульсаров в NGC 6517 выросло на 27%, а в M15 — на 18%. Это подтверждает, что плотные шаровые скопления могут скрывать значительные популяции одиночных миллисекундных пульсаров.

Шаровое скопление NGC 6517 в созвездии Змееносца. Открыто Уильямом Гершелем в 1784 году. Источник: https://commons.wikimedia.org/

Значение открытия

Миллисекундные пульсары — одни из самых динамичных объектов во Вселенной: нейтронные звезды могут совершать сотни оборотов в секунду и служат высокоточными «космическими часами». Их используют для тестирования общей теории относительности, поиска гравитационных волн и изучения внутренней структуры сверхплотного вещества.

Современные исследования показывают, что примерно треть миллисекундных пульсаров может испускать радиосигналы сразу из нескольких областей магнитосферы. Это делает их более заметными для наблюдателей и повышает вероятность новых открытий.

Дополнительный интерес вызывает тот факт, что одиночные миллисекундные пульсары чаще встречаются именно в плотных шаровых скоплениях. Моделирование показывает, что такие объекты могут возникать после приливного разрушения двойных систем или динамических столкновений звезд, характерных для «сжатых» скоплений, где звезды чувствуют себя как пассажиры в переполненном вагоне метро.