Dünyanın en büyük diyafram açıklığına sahip radyo teleskobu, örümcek pulsar sisteminin evriminde kayıp halkayı buldu

Çin Bilimler Akademisi’nin (NAOC) Ulusal Astronomik Gözlemevlerinden araştırmacılar ve yurt içi ve yurt dışındaki işbirlikçileri, Beş Yüz Metre Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu’nu (FAST) kullanarak 53 dakikalık yörünge periyoduna sahip ikili bir pulsarı keşfettiler. PSR J1953+1844 veya M71E olarak adlandırılan bu ikili sistemin keşfi, örümcek pulsar sistemlerinin evrimindeki boşluğu dolduruyor. Bulgular yayınlandı Doğa 20 Haziran’da

İlk pulsar 1967’de keşfedildi. Gökyüzünde dönen topaklar gibi düzenli ve hızlı dönen bu büyüleyici nesnelerden bugüne kadar yaklaşık 3.000 tane bulundu.

Bazı atarcalar, eşlik eden yıldızlarla 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 “yediğinde”, iki yıldız birbirine yaklaşır ve artan bir hızla birbirlerinin yörüngesinde dönerler. Aksine, yıldız kütlesini kaybedip hafifledikçe, atarca yağmalamaya devam edemez ve bu nedenle yoldaş yıldızı uzaklaştırır. Sonuç olarak, pulsarın yörünge hızı yavaşlar.

Dişi örümceğin erkek örümceği yemesini anımsatan bu davranış, astronomlara bu iki aşamadaki nesneleri sırasıyla kızıl sırtlı ve kara dul örümceği olarak adlandırma konusunda ilham verdi. Toplu olarak örümcek pulsarları olarak bilinirler.

Redback’ten kara dula evrim, yüz milyonlarca yıla varan uzun bir zaman alır. Daha önce, yalnızca redback ve black widow durumlarındaki ikili pulsar sistemleri tespit edilmişti ve henüz hiçbir ara durum bulunamadı. Bunun nedeni, bu teori tarafından tahmin edilen ara pulsarın yörünge periyodunun çok kısa olması ve iki yıldız arasındaki mesafenin çok yakın olması, dolayısıyla gözlem için zorluklar teşkil etmesidir. Bu nedenle örümcek pulsar sistemlerinin redback’ten black widow’a evrimi teorisi tam olarak kanıtlanamamıştı.

Ancak şimdi, bu evrimsel yolun olasılığı, dünyanın en büyük ve en hassas radyo teleskopu olan FAST tarafından doğrulandı. Araştırma ekibi, yörünge süresi şimdiye kadar keşfedilen en kısa süre olan yalnızca 53 dakika olan bir örümcek pulsar sistemini tespit etmek için FAST tarafından uzun vadeli gözlem kullandı. Araştırmacılar, gözlemler sırasında çeşitli göstergelere dayanarak, sistemin redback’ten black widow’a uzanan evrim yolunda bir ara durumda olduğunu belirleyerek örümcek pulsar evrim teorisindeki eksik halkayı doldurmuş oldular.

“İkilinin yörüngesi neredeyse karşı karşıyadır; böyle bir sistem son derece nadirdir. FAST, son derece yüksek saptama yeteneklerini kullanarak onu uçsuz bucaksız yıldızlar denizinde buldu. Bu, örümcek pulsar sistemlerinin evrimindeki boşluğu doldurdu ve yansıttı. [FAST’s] NAOC’den Jiang Peng, “benzeri görülmemiş bir hassasiyet” dedi.

Doğa eleştirmenleri sonucu “çok ilginç bir ikili atarca sistemi” olarak tanımladılar. Bu keşif, bir atarca ikili sisteminin en kısa yörünge periyodu rekorunu yaklaşık %30 kısaltarak örümcek atarcalarının evriminde yeni ve bilinmeyen bir sürece işaret ediyor.