Araştırmacılar, uzun yörünge periyotlarıyla milisaniyelik pulsarların oluşumunu açıklıyor

Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Yunnan Gözlemevlerinden Prof. Wang Bo liderliğindeki bir araştırma ekibi, beyaz cücelerin yığılmanın neden olduğu çöküşüyle ​​uzun yörünge periyotlarına sahip milisaniyelik pulsarların (MSP’ler) oluşumunu açıkladı.

Bu çalışma yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

Nötron yıldızı (NS) sistemlerinin genellikle üç yolla oluştuğuna inanılır: büyük kütleli yıldızların çekirdek çöküş süpernovaları, orta kütleli yıldızların elektron yakalama süpernovaları ve büyük kütleli beyaz cücelerin (WD’ler) yığılma kaynaklı çöküş (AIC).

AIC sürecinde, oksijen-neon (ONE) WD’ler elektron yakalama reaksiyonları yoluyla nötron yıldızlarına dönüşür. AIC olaylarının en olası kısa ömürlü ve soluk optik geçişler olduğu tahmin edilmektedir ve çökme sırasında küçük bir ejekta kütlesi beklenmektedir.

AIC süreci, küçük vuruşlarla yeni doğan NS’lerin oluşumuna yol açabilir ve bu nedenle, bazı küresel kümelerde açıkça genç NS’leri çoğaltmak için kullanılabilir. Bu genç NS’ler, klasik çekirdek çöküşü süpernova kanalı yoluyla üretilemez.

Bu arada, AIC süreci, Galaksideki yüksek milisaniyelik pulsarlar (MSP’ler) ile progenitör sistemlerinin küçük oranı (yani, düşük kütleli X-ışını ikili dosyaları veya LMXB’ler) arasında gözlemlenen uyuşmazlığı açıklamaya yardımcı olabilir.

Kırmızı dev (RG) bir yıldızdan H açısından zengin malzeme toplayan bir One WD, AIC sürecini deneyimleyebilir ve sonunda RG donör kanalı olarak bilinen MSP’ler üretebilir. Son gözlemlerle 500 günden fazla (>500 d) geniş yörüngeye sahip daha fazla MSP’nin tespit edildiğini, ancak bunların kökenlerinin hala oldukça belirsiz olduğunu belirtmekte fayda var.

Bu çalışmada, araştırmacılar RG donörleri için entegre bir toplu transfer reçetesi kullanarak RG donör kanalı aracılığıyla ikili MSP’lerin oluşumunu sistematik olarak araştırdılar. RG donör kanalının, son NS kütlelerinin ~ 1.26–1.55 Msun aralığında olduğu ve WD yoldaşlarının kütlelerinin aralığında olduğu, 50 d ila 1200 d arasında değişen yörünge periyotlarına sahip ikili MSP’ler oluşturabildiğini bulmuşlardır. 0.30–0.55Msun.

Ayrıca, RG donör kanalı aracılığıyla oluşturulan MSP’lerin, eşlik eden kütle ile yörünge periyodu arasındaki korelasyonu takip ettiğini ve son NS kütlesi ile nihai yörünge periyodu arasında bir anti-korelasyon olduğunu bulmuşlardır. RG donörlerine sahip AIC öncesi sistemler gözlemlerde simbiyotikler olarak gösterilirken, AIC sonrası sistemler LMXB’ler olarak tanımlanabilir ve sonunda geniş yörüngeli (>50d) genç MSP’lere dönüşebilir.

Prof. Wang, “RG donör kanalı, uzun yörünge periyotlarına sahip gözlemlenen MSP’leri hesaba katmak için uygun bir yol sağlar. Geniş ayrımlara sahip MSP’ler üzerinde daha fazla teorik ve gözlemsel çalışmalar, bu tür pulsar sistemlerini anlamamıza yardımcı olabilir” dedi.