NGC 362D pokazuje, co dzieje się po „recyklingu” pulsara

NGC 362D, znany też jako PSR J0103−7050D, to pulsar milisekundowy w gromadzie kulistej NGC 362. Jego towarzyszem jest wyjątkowo młody, bardzo małomasywny biały karzeł zbudowany głównie z helu. Szacuje się, że ma około 0,18 masy Słońca, a modele ewolucji układów podwójnych wskazują, że przepływ materii między gwiazdami zakończył się około 600 milionów lat temu. 268

Jak rozpoznano układ podwójny

Pulsar odkryto dzięki obserwacjom radiowym teleskopu MeerKAT. Jego obieg wokół towarzysza trwa około 0,17 doby, czyli mniej więcej 4,1 godziny. 68 Następnie astronomowie dopasowali położenie pulsara do źródła światła widocznego na głębokich zdjęciach Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, zebranych w różnych filtrach i w kilku epokach obserwacyjnych. Analiza światła wskazała, że źródłem jest bardzo małomasywny helowy biały karzeł, który nie wszedł jeszcze w pełną fazę stygnięcia. 2

Dane radiowe pozwoliły scharakteryzować pulsar i jego orbitę, a obserwacje Hubble’a ujawniły słabego optycznego towarzysza i pomogły ustalić jego naturę. 26

Skąd wiadomo, że biały karzeł jest młody

Wiek układu nie został odczytany z bezpośredniego pomiaru czasu. Naukowcy porównali obserwowane właściwości białego karła z nowszymi modelami ewolucji układów podwójnych. Wynik sugeruje, że etap przekazywania materii zakończył się około 0,6 miliarda lat temu. 2

NGC 362D daje więc rzadką okazję, by przyjrzeć się układowi stosunkowo niedługo po tym, jak biały karzeł oddawał materię gwieździe neutronowej. Ważnymi wskazówkami są zarówno niewielka szacowana masa towarzysza, jak i jego przedchłodzący etap ewolucji. 2

Czy wokół białego karła pozostała materia?

Badacze rozważają, czy materia wyrzucona pod koniec przepływu mogła nadal otaczać białego karła. Opis badania wspomina o możliwej materii okołogwiazdowej, ale dostępne informacje nie pozwalają ustalić jej składu ani uznać jej obecności za pewnik. 67

To istotne rozróżnienie: materia wokół towarzysza może w niektórych układach przesłaniać sygnał radiowy pulsara. Nie oznacza to jednak, że taki efekt potwierdzono w NGC 362D. 3

Co ten układ mówi o pulsarach

Według modelu „recyklingu” gwiazda neutronowa przyspiesza swój obrót, gdy przejmuje materię od towarzysza. Gdy przepływ się kończy, dawny dawca może pozostać jako biały karzeł. Para NGC 362D — pulsar milisekundowy i helowy biały karzeł — pozwala badać ten proces w stosunkowo wczesnym stadium po jego zakończeniu. 26

Pulsary milisekundowe służą astronomom jako bardzo precyzyjne kosmiczne zegary. Młody pozostały towarzysz daje szansę na badanie skutków przepływu materii i sprawdzenie, czy ewentualne pozostałości mogłyby zakłócać obserwacje impulsów radiowych. W przypadku NGC 362D pozostaje to pytaniem badawczym, a nie potwierdzonym problemem pomiarów czasu. 36