Молодий гелієвий білий карлик допоможе дослідити еволюцію пульсарів

NGC 362D — подвійна система в кульовому зоряному скупченні NGC 362. До неї входять мілісекундний пульсар — швидко обертова нейтронна зоря, що випромінює регулярні імпульси, — та незвично молодий гелієвий білий карлик. Його маса становить приблизно 0,18 маси Сонця. 268

За оцінками, зорі здійснюють повний оберт одна навколо одної приблизно за 0,17 доби, тобто за 4,1 години. Поєднання пульсара з таким молодим компаньйоном дає рідкісну нагоду дослідити систему невдовзі після завершення обміну речовиною між зорями. 68

Як знайшли білого карлика

Радіотелескоп MeerKAT виявив пульсар і допоміг охарактеризувати його орбіту. Потім дослідники зіставили його положення з джерелом світла на глибоких знімках космічного телескопа Hubble, зроблених у кількох фільтрах і в різний час. Аналіз світла показав, що це дуже маломасивний гелієвий білий карлик, який іще перебуває на стадії до повноцінного охолодження. 26

Радіоспостереження дали змогу вивчити пульсар і його рух, а оптичні дані Hubble — знайти тьмяного компаньйона та визначити його природу. 26

Звідки відомо, що компаньйон молодий

Вік системи після завершення обміну речовиною не виміряли безпосередньо. Його оцінили, порівнявши спостережувані властивості білого карлика з оновленими моделями еволюції подвійних систем. За цими розрахунками, перенесення речовини припинилося приблизно 0,6 мільярда років тому. 2

Білий карлик має малу масу й досі перебуває на стадії до охолодження. Саме ці властивості підтримують висновок, що NGC 362D показує порівняно ранній етап після того, як зоря-компаньйон передавала речовину нейтронній зорі. 2

Чи залишилася навколо карлика викинута речовина?

Дослідники припускають, що частина речовини, викинутої наприкінці періоду обміну, може й досі оточувати білого карлика. У повідомленнях про дослідження йдеться про можливі ознаки такого матеріалу, але наявні дані не встановлюють ані його склад, ані те, що його присутність остаточно підтверджена. 67

У деяких подвійних системах речовина біля зорі-компаньйона може затуляти радіовипромінювання пульсара. Однак це загальна можливість, а не доказ того, що таке затінення відбувається в NGC 362D. 3

Чому ця система важлива для вивчення пульсарів

За моделлю «перероблення» пульсара нейтронна зоря прискорює обертання, поглинаючи речовину від компаньйона. Коли обмін припиняється, від зорі-компаньйона може залишитися білий карлик. NGC 362D дає змогу вивчати цю історію на відносно ранньому етапі після завершення перенесення речовини. 26

Мілісекундні пульсари також використовують як надзвичайно точні космічні годинники: астрономи відстежують регулярність їхніх радіоімпульсів. Система з молодим залишком компаньйона допомагає дослідити, що відбувається після обміну речовиною, і перевірити, чи може матеріал навколо зорі впливати на спостереження імпульсів. Для NGC 362D це поки відкрите питання, а не встановлена проблема вимірювань. 36