Pasangan kosmik NGC 362D merakam fasa awal kehidupan pulsar milisaat

NGC 362D, yang juga dikenali sebagai PSR J0103−7050D, ialah pulsar milisaat dalam gugusan globular NGC 362. Ia mempunyai teman yang luar biasa muda: kerdil putih helium berjisim sangat rendah, dianggarkan sekitar 0.18 kali jisim Matahari. Model evolusi menunjukkan fasa pemindahan jirim antara kedua-duanya berakhir kira-kira 600 juta tahun lalu. 268

Bagaimana pasangan ini dikenal pasti

Pemerhatian radio menggunakan MeerKAT menemukan pulsar tersebut. Tempoh orbitnya yang kira-kira 0.17 hari—lebih kurang 4.1 jam—menunjukkan bahawa ia membentuk pasangan rapat dengan sebuah lagi bintang. 68

Seterusnya, penyelidik memadankan kedudukan pulsar dengan satu sumber cahaya dalam imej mendalam Teleskop Angkasa Hubble yang dirakam menggunakan berbilang penapis dan pada beberapa waktu berbeza. Analisis cahaya sumber itu menunjukkan bahawa ia ialah kerdil putih helium berjisim sangat rendah yang masih berada dalam fasa sebelum penyejukan. 2

Kedua-dua jenis pemerhatian memainkan peranan berbeza: data radio membantu mencirikan pulsar dan orbitnya, sementara data optik Hubble mendedahkan teman yang malap itu serta membantu menentukan sifatnya. 26

Mengapa kerdil putih itu dianggap sangat muda

Anggaran masa sejak pemindahan jirim berakhir diperoleh dengan membandingkan ciri kerdil putih yang diperhatikan dengan model evolusi binari yang dikemas kini. Analisis itu menganggarkan fasa pemindahan jirim berakhir sekitar 0.6 bilion tahun lalu. Ini ialah anggaran berdasarkan model, bukannya tarikh yang diperhatikan secara langsung. 2

Oleh itu, NGC 362D memberikan gambaran yang jarang ditemui tentang sistem yang masih agak awal selepas bintang temannya memindahkan jirim kepada bintang neutron. Anggaran jisim kerdil putih yang rendah dan keadaannya sebelum fasa penyejukan menjadi petunjuk penting kepada tafsiran ini. 2

Adakah masih ada bahan di sekeliling kerdil putih?

Penyelidik membangkitkan kemungkinan bahawa bahan yang terhambur menjelang penghujung pemindahan jirim masih mengelilingi kerdil putih itu. Laporan kajian menyebut bukti tentang kemungkinan bahan sekeliling bintang, tetapi bukti yang tersedia belum menentukan komposisinya atau mengesahkan kehadirannya secara muktamad. 67

Perbezaan ini penting. Dalam sesetengah sistem pulsar, bahan terion di sekitar teman boleh mengganggu atau menghalang isyarat radio yang diperhatikan. Namun, kemungkinan umum itu bukan bukti bahawa kesan sedemikian berlaku dalam NGC 362D. 3

Apa yang boleh dipelajari daripada NGC 362D

Menurut gambaran kitar semula pulsar, bintang neutron berputar semakin pantas apabila mengumpulkan jirim daripada bintang teman. Selepas pemindahan jirim tamat, bintang teman itu boleh kekal sebagai kerdil putih. Gabungan pulsar milisaat dan kerdil putih helium dalam NGC 362D memberi peluang untuk mengkaji proses tersebut tidak lama selepas ia berakhir, dari sudut skala masa astronomi. 26

Pulsar milisaat juga digunakan sebagai jam kosmik yang sangat tepat. Teman yang masih muda membolehkan penyelidik meneliti kesan selepas pemindahan jirim dan menyiasat sama ada bahan yang tertinggal mungkin mempengaruhi pemerhatian denyutan radio. Bagi NGC 362D, kemungkinan itu masih persoalan terbuka—belum terbukti menjejaskan pemasaan pulsar. 36