M71E (şeklin sağındaki ikili pulsar), FAST (şeklin alt kısmı) ve M71 küresel kümesinin (arka plan) resmi. Kredi bilgileri: ScienceApe/CAS/NAOC
Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevleri’nden (NAOC) bilim insanları, uluslararası ortaklarıyla birlikte ikili bir sistemi tanımlamak için Beş Yüz Metrelik Küresel Radyo Teleskobu’nu (FAST) kullandılar. pulsar 53 dakikalık yörünge periyoduna sahip sistem. PSR J1953+1844 veya M71E olarak bilinen bu yeni keşfedilen sistem, örümcek pulsar sistemlerinin evrim aşamalarına ilişkin anlayışımızda önceden var olan bir boşluğu dolduruyor.
Bulgular yakın zamanda dergide yayınlandı Doğa.
İlk pulsar 1967 yılında keşfedildi. Gökyüzünde topaçlar gibi düzenli ve hızlı bir şekilde dönen bu büyüleyici nesnelerden şu ana kadar yaklaşık 3.000 adet bulundu.
Bazı pulsarlar, eşlik eden yıldızlarla birlikte yörüngede dönen ikili sistemlerde bulunur. İki yıldız birbirine yakınsa pulsar, dönmeye devam etmek için eşlik eden yıldızdan malzeme yutacaktır. Başlangıçta eşlik eden yıldız ağırdır. Ancak pulsar, yoldaş yıldızını “yedikçe”, iki yıldız birbirine yaklaşır ve artan hızlarla birbirlerinin yörüngesinde dönerler. Bunun tersine, yıldız kütlesini kaybedip hafifledikçe, pulsar yağmalamaya devam edemez ve bu nedenle yoldaş yıldızı uzaklaştırır. Sonuç olarak pulsarın yörünge hızı yavaşlar.
Dişi örümceklerin erkek örümcekleri yemesini hatırlatan bu davranış, gökbilimcilere bu iki aşamadaki nesneleri sırasıyla kızıl sırtlı ve kara dul örümceklerinin adını verme konusunda ilham verdi. Toplu olarak örümcek pulsarları olarak bilinirler.
Kızıl sırtlıdan kara dul’a evrim, yüz milyonlarca yıla varan uzun bir zaman alır. Daha önce yalnızca kızıl sırtlı ve kara dul durumlarındaki ikili pulsar sistemleri tespit edilmiş, henüz hiçbir ara durum bulunamamıştı. Bunun nedeni, bu teorinin öngördüğü ara pulsarın yörünge periyodunun çok kısa olması ve iki yıldız arasındaki mesafenin çok yakın olması, dolayısıyla gözlem açısından zorluk teşkil etmesidir. Bu nedenle örümcek pulsar sistemlerinin kızıl sırtlıdan kara dul’a evrimi teorisi tam olarak kanıtlanamamıştır.
Ancak artık bu evrimsel yolun olasılığı dünyanın en büyük ve en hassas radyo teleskopu FAST tarafından doğrulandı. Araştırma ekibi, yörünge süresi şimdiye kadar keşfedilen en kısa olan (sadece 53 dakika) bir örümcek pulsar sistemini tespit etmek için FAST’ın uzun vadeli gözlemini kullandı. Gözlem sırasındaki çeşitli göstergelere dayanarak araştırmacılar, sistemin kızıl sırtlıdan kara dul’a kadar olan evrim yolunda orta bir durumda olduğunu ve böylece örümcek pulsarının evrimi teorisindeki eksik halkayı doldurduğunu belirlediler.
“İkili sistemin yörüngesi neredeyse karşı karşıya; böyle bir sistem son derece nadirdir. FAST, son derece yüksek tespit yeteneklerini kullanarak onu uçsuz bucaksız yıldız denizinde buldu. Bu, örümcek pulsar sistemlerinin evrimindeki boşluğu doldurdu ve [FAST’s] benzeri görülmemiş bir hassasiyet,” dedi çalışmanın ortak yazarı NAOC’den JIANG Peng.
Doğa İncelemeyi yapanlar sonucu “çok ilginç bir pulsar ikili sistemi” olarak tanımladılar. Bu keşif, bir pulsar ikili sisteminin en kısa yörünge periyoduna ilişkin rekoru yaklaşık %30 oranında kısaltıyor; bu da örümcek pulsarlarının evriminde yeni ve bilinmeyen bir sürece işaret ediyor.”
Referans: Z. Pan, JG Lu, P. Jiang, JL Han, H.-L. tarafından yazılan “53 dakikalık yörüngedeki ikili pulsar”. Chen, ZW Han, K. Liu, L. Qian, RX Xu, B. Zhang, JT Luo, Z. Yan, ZL Yang, DJ Zhou, PF Wang, C. Wang, MH Li ve M. Zhu, 20 Haziran 2023 , Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06308-w
Bu çalışma Guizhou Üniversitesi, Yunnan Astronomik Gözlemevi, Şangay Astronomi Gözlemevi, Ulusal Zaman Servis Merkezi, Pekin Üniversitesi, Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi, Almanya’daki Max Planck Enstitüsü ve Nevada Üniversitesi ile işbirliği içinde yürütüldü. , Las Vegas’ta.