Обнаружен редкий бинар-черная вдова с кратчайшей орбитой, считают астрономы

Мигание звезды привлекло внимание астрономов к новой таинственной системе на расстоянии 3000 световых лет от Земли. Звездная диковинка, похоже, является новым "бинаром-черной вдовой" - пульсаром, который кружит вокруг меньшей звезды-компаньона и медленно поглощает звезду так же, как это делает со своей половинкой его тезка-арахнид.

Об открытии рассказывают в Массачусетском технологическом институте (MIT), передают OstanniPodii.com

Астрономам известно около двух десятков бинаров-черных вдов в Млечном Пути. Этот новейший кандидат, названный ZTF J1406+1222, имеет самый короткий орбитальный период из всех до сих пор обнаруженных: пульсар и звезда-компаньон вращаются друг вокруг друга каждые 62 минуты. Система уникальна тем, что в ней, похоже что, находится третья, далекая звезда, вращающаяся вокруг двух внутренних звезд каждые 10 000 лет.

Эта, вероятно, тройная черная вдова вызывает вопрос о том, как могла образоваться такая система. На основе своих наблюдений команда MIT предлагает такую ​​историю происхождения: как и большинство бинаров-черных вдов, тройная система, вероятно, возникла из плотного скопления старых звезд, известного как шаровое скопление. Именно это скопление могло дрейфовать в центр Млечного Пути, где гравитации центральной черной дыры было достаточно, чтобы разорвать скопление, оставив тройную черную вдову неприкосновенной.

«Это сложный сценарий рождения», – говорит Кевин Бердж, постдокторант Паппалардо на кафедре физики MIT. «Эта система, вероятно, плавает в Млечном Пути дольше нашего Солнца».

Бердж является автором опубликованного в Nature исследования, в котором подробно описано открытие команды. Исследователи использовали новый подход для обнаружения тройной системы. В то время как большинство бинаров-черных вдов обнаруживаются через гамма- и рентгеновское излучение, выпускаемое центральным пульсаром, для обнаружения ZTF J1406+1222 команда использовала видимый свет, а именно мигание звезды-компаньона.

«Эта система действительно уникальна среди черных вдов, потому что мы нашли её по видимому свету, а также благодаря её далекому компаньону и тому факту, что она пришла из центра галактики», — говорит Бердж. «Мы еще многое не понимаем. Но у нас есть новый способ поиска таких систем на небе».

Соавторами исследования являются сотрудники нескольких учреждений, включая Университет Уорвика, Калифорнийский технологический университет, Университет Вашингтона, Университет Макгилла и Университет Мэриленда.

День и ночь

Бинары-черные вдовы подпитаны пульсарами — быстро вращающимися нейтронными звездами, которые являются сколапсированными ядрами массивных звезд. Пульсары обладают головокружительным периодом вращения, совершая один оборот каждые несколько миллисекунд, и при этом излучают вспышки высокоэнергетических гамма- и рентгеновских лучей.

Пульсары обычно замедляют вращение и быстро умирают, поскольку сжигают огромное количество энергии. Но время от времени проходящая мимо звезда может дать пульсару новую жизнь. Когда звезда приближается, гравитация пульсара отрывает от нее материал, придающий новую энергию для раскрутки пульсара. Затем "рециркулированный" пульсар начинает переизлучать энергию, которая еще больше разрывает звезду и в конце концов уничтожает ее.

«Эти системы называются "черными вдовами" потому, что пульсар потребляет то, что его рециркулирует, подобно тому, как паук ест свою половинку», - говорит Бердж.

Новости по подобной теме:

		Астрономы обнаружили "спокойные и темные" нейтронные звезды, которые вращаются вокруг похожих на Солнце звезд
		Пульсары могут заставлять темную материю светиться, говорят исследователи
		Экзотические звезды помогли обнаружить гравитационные волны очень низкой частоты

Все бинары-черные вдовы на сегодняшний день были обнаружены благодаря гамма- и рентгеновским вспышкам пульсара. Сначала Бердж наткнулся на ZTF J1406+1222 по оптической вспышке звезды-компаньона.

Оказывается, что дневная сторона звезды-компаньона — постоянно повернутая к пульсару сторона — может быть во много раз горячее ночной из-за постоянного высокоэнергетического излучения, которое она получает от пульсара.

«Я подумал, что вместо того, чтобы искать непосредственно пульсар, нужно попробовать искать звезду, которую он обпекает», - объясняет Бердж.

Он решил, что если астрономы будут наблюдать звезду, яркость которой периодически меняется на огромную величину, это будет сильным сигналом того, что она находится в двойной системе с пульсаром.

Движение звезды

Чтобы проверить эту теорию, Бердж и его коллеги просмотрели оптические данные, полученные Установкой транзиентов Цвики – обсерватории в Калифорнии, производящей широкоугольные изображения ночного неба. Команда изучала яркость звезд, чтобы определить, меняется ли яркость резким образом в 10 раз или более, в течение примерно часа или менее – признаки, указывающие на присутствие звезды-компаньона, плотно вращающейся вокруг пульсара.

Команда смогла отобрать дюжину известных бинаров-черных вдов, подтверждая точность нового метода. Затем они заметили звезду, яркость которой изменялась в 13 раз каждые 62 минуты, что указывает на то, что она, скорее всего, является частью нового бинара-черной вдовы, обозначенного ними как ZTF J1406+1222.

Они разглядели звезду в наблюдениях, сделанных Gaia – космическим телескопом Европейского космического агентства, проводящим точные измерения положения и движения звезд на небе. Оглядываясь на измерения звезды, давностью в десятилетие, проведенные в рамках исследования "Слоановский цифровой обзор неба", команда обнаружила, что за бинаром следует еще одна отдаленная звезда. Судя по их расчетам, эта третья звезда вращается вокруг внутренней двойной системы каждые 10 000 лет.

Интересно, что астрономы не обнаружили непосредственно гамма или рентгеновское излучение пульсара в бинаре, что было бы типичным способом подтверждения черных вдов. Таким образом ZTF J1406+1222 считается кандидатом на бинар-черную вдову, что команда надеется подтвердить будущими наблюдениями.

«Единственное, что мы знаем наверняка, это то, что мы видим звезду, дневная сторона которой гораздо горячее ночной, которая вращается вокруг чего-то каждые 62 минуты», – говорит Бердж. «Кажется, все указывает на то, что это бинар-черная вдова. Но в нем есть несколько странных вещей, так что вполне возможно, что это что-то совсем новое».

Команда планирует продолжить наблюдение за новой системой, а также использовать оптическую технику для освещения большего количества нейтронных звезд и черных вдов на небе.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• бинарная система
• Пульсары