Sanatçının bir nötron yıldızı ikili çizimi. Kredi: Carl Knox, OzGrav-Swinburne Üniversitesi
Yüksek Zaman Çözünürlüklü Evren Pulsar Araştırması
Çift nötron yıldızı (DNS) sistemleri, Einstein’ın genel görelilik kuramını test etmek için harika laboratuvarlardır. Yaygın olarak Hulse-Taylor ikili dosyası olarak bilinen bu tür ilk DNS sistemi pulsarvarlığının ilk dolaylı kanıtını sağladı. yerçekimi dalgaları ve inşa etme dürtüsü LİGO. O zamandan beri, bu tür ikili sistemleri keşfetmek, büyük ölçekli pulsar araştırmaları için büyük bir itici güç olmuştur. Galaksimizde 3000’den fazla pulsar keşfedilmiş olmasına rağmen, sadece 20 DNS sistemi bulduk. Neden bu kadar nadirler?
DNS sistemleri, karmaşık ve egzotik ikili yıldız evriminin uç noktalarıdır. Standart modelde, iki yıldız, bir değil iki süpernova patlaması olmak üzere ortak zarf aşamaları dahil olmak üzere birden fazla kütle aktarımı aşamasında hayatta kalmalıdır. İkinci süpernovadan önce, ikilinin hayatta kalması, ikinci süpernova patlamasının verdiği tekmelere ve fırlatılan madde miktarına bağlıdır. İkili dosyaların tüm bu olaylardan sağ çıkması oldukça nadir görünüyor. Arkalarında ikili yıldız evrimine dair pek çok içgörü bırakanlar.
İkili pulsarları bulmak, yalnız olanlardan daha zordur. Hızlanma, değişen Doppler kaymaları nedeniyle saf tonlarının zamanla gelişmesini sağlayarak, aramaların karmaşıklığını ve gereken hesaplama süresini büyük ölçüde artırır. Neyse ki, OzGrav bilim adamları, grafik işleme hızlandırıcıları (GPU’lar) ile Swinburne Teknoloji Üniversitesi’ndeki OzSTAR süper bilgisayarına erişebiliyor. Hızlandırılmış pulsarlar için Yüksek Zaman Çözünürlüklü Evren Güney Düşük Enlem pulsar araştırmasını (HTRU-S LowLat) aramak için OzSTAR kullanıyoruz. Yakın zamanda yayınlanan makalemizde Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleriyeni bir DNS sistemi olan PSR J1325-6253’ün, Parkes 64m radyo teleskobunu (şimdi Murriyang olarak da bilinir) kullanan 1,5 yıllık özel zamanlamasının keşfini ve sonuçlarını sunduk.
Darbelerin Dünya’ya ne zaman ulaştığını zamanlayarak, PSR J1325-6253’ün 1.81 d’lik küçük bir yörüngede olduğunu bulduk. Yörüngesi, bir DNS sistemi için bilinen en düşük yörünge eksantrikliklerinden birine sahip bir dairesellikten sapar (e=0.064). Eliptik yörünge, genel görelilik teorisinin öngördüğü gibi, en yakın yaklaşma noktasını (periastron) yoldaş yıldızına ilerletir. Periastronun ilerlemesi, sistemin toplam kütlesini belirlememizi sağladı ve onu diğer DNS sistemlerininkine yakın bulduk. Yörüngenin düşük eksantrikliği, son süpernova patlamasında nötrinolarda taşınan enerjinin ötesinde neredeyse hiç kütle kaybı olmadığı ve bunun sözde ultra soyulmuş bir süpernova olduğu anlamına geliyordu. Bu tür süpernovalar, çok az ışıklı olacak ve Güneş’ten çok uzaktaysa genellikle görünmez olacaktır. Bu nadir buluntu, yıldızların nasıl patladığı ve geride bıraktıkları nötron yıldızları hakkında yeni bir fikir verdi.
OzGrav Doktora öğrencisi Rahul Sengar, Swinburne Teknoloji Üniversitesi tarafından yazıldı.
Referans: “Yüksek Zaman Çözünürlüklü Evren Pulsar Araştırması – XVII. R Sengar, V Balakrishnan, S Stevenson, M Bailes, ED Barr, NDR Bhat, M Burgay, MC i Bernadich, AD Cameron, DJ Champion, tarafından ultra soyulmuş bir süpernovadan düşük eksantrikliğe sahip bir çift nötron yıldızı olan PSR J1325-6253, W Chen, CML Flynn, A Jameson, S Johnston, MJ Keith, M Kramer, V Morello, C Ng, A Possenti, B Stappers, RM Shannon, W van Straten ve J Wongphechauxsorn, 24 Mart 2022, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac821
