Астрономам уже давно известны звездные системы-пауки. В этих системах звезда медленно разрушается своим спутником: пульсаром. Пульсары — это чрезвычайно плотные и быстро вращающиеся остатки звезд после превращения в сверхновую; они выделяют много радиации, и именно эта радиация убивает партнера. Некоторые из партнеров проходят перед звездой, затмевая ее из поля зрения, и астрономы впервые увидели эти затмения в гамма-лучах. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Международная группа астрономов обнаружила в этих системах семь таких затмений. А изучая события, они смогут определить орбитальные параметры системы и оттуда определить свойства пульсара.
«Одна из наиболее важных целей изучения пауков — попытаться измерить массы пульсаров», — заявил ведущий автор Колин Кларк из Института гравитационной физики Макса Планка в Ганновере, Германия. «Пульсары — это, по сути, шары из самой плотной материи, которую мы можем измерить. Максимальная масса, которую они могут достичь, ограничивает физику этих экстремальных условий, которые невозможно воспроизвести на Земле».
Названия этих систем происходят от двух видов пауков, самки которых иногда могут перекусывать своими более мелкими товарищами: черные вдовы и красные спины. Пульсары в этих системах развивались быстрее, чем их спутники, и выкачивали часть своего материала, прежде чем взорвать их потоками частиц и радиацией. У черных вдов есть спутники, масса которых составляет менее пяти процентов массы Солнца. У красноспинных есть более крупные спутники, масса которых может составлять от 10 до половины массы нашего Солнца.
Команда использовала данные космического гамма-телескопа Ферми НАСА для поиска затмений и определения параметров орбиты. Гамма-телескопы часто собирают всего несколько фотонов от источника. Исследователи обнаружили, что у пульсара PSR B1957+20, или сокращенно B1957, за десять лет наблюдений не хватало 15 фотонов.
Исходя из этого, они смогли оценить наклонение между B1957 и его спутником и обнаружили, что масса пульсара в 1,8 раза больше массы Солнца. Это очень важный результат, поскольку, используя только видимый свет, B1957 считался одним из самых тяжелых известных пульсаров, прямо на краю того места, где пульсар мог бы коллапсировать в черную дыру. Другие тоже считаются столь же тяжелыми.
«Мы стремимся найти массивные пульсары, и эти паучьи системы считаются одним из лучших способов их найти», — сказал Мэтью Керр, соавтор новой статьи и физик-исследователь из Исследовательской лаборатории ВМС США в Вашингтоне. . «Они претерпели очень экстремальный процесс переноса массы от звезды-компаньона к пульсару. Как только мы действительно настроим эти модели, мы будем точно знать, являются ли эти паучьи системы более массивными, чем остальная популяция пульсаров».
