Neutronové hvězdy objevené na kolizním kurzu

Máte nějaké plány za 46 milionů let? Pokud ne, měli byste dávat pozor na PSR J1946 + 2052 kolem toho času tato nadcházející sloučení dvou neutronových hvězd slibuje, že bude vzrušující show!

Umělcova ilustrace finálních fází fúze neutronových hvězd. Vědci nyní chytili binární neutronový hvězdný systém asi 46 milionů let před touto fází.
Vesmírné letové středisko NASA / Goddard

Průzkum byl úspěšný

Průměrný profil pro PSR J1946 + 2052 při 1, 43 GHz ze 2 hodinového pozorování z observatoře Arecibo.
Stovall a kol. 2018

Vypadá to, že jsme právě psali o nedostatku známých systémů s dvěma neutronovými hvězdami ao tom, jak se nové průzkumy snaží najít více z těchto kompaktních binárních souborů. Pozorování těchto systémů zlepšuje naše znalosti o tom, jak se páry vyvíjených hvězd chovají, než se nakonec spirály, slučování a vyzařování gravitačních vln, které by mohly pozorovat detektory jako je laserová interferometrová gravitační vlna

Dnešní studie vedená Kevinem Stovallem (Národní rozhlasová astronomická observatoř) ukazuje, že tyto průzkumy zatím odvádějí skvělou práci! V rámci průzkumu pulsaru L-Band Feed Array (PALFA) Arecibo byl nyní objeven další binární dvojitý neutronový hvězda, PSR J1946 + 2052. Tento je výjimečný zejména díky neuvěřitelné rychlosti, se kterou tyto neutronové hvězdy obíhají navzájem, a jejich odpovídajícím (relativně!) Krátkým časovým harmonogramem pro sloučení.

Extrémní příklad

Průzkum PALFA, provedený s obrovským rádiem 305 metrů v Arecibo, dosud vedl k objevu 180 pulsarů - včetně dvou systémů s dvěma neutronovými hvězdami. Nejnovější objev Stovall a spolupracovníků přináší toto číslo až tři, pro celkem 16 dosud známých binárně neutronových systémů (potvrzených a nepotvrzených).

305-m Arecibo Radio Telescope, zabudovaný do krajiny v Arecibo, Portoriko.
NOAO / AURA / NSF / H. Schweiker / WIYN

Nejnovější binární soubor v této sbírce, PSR J1946 + 2052, vykazuje pulsar s odstředivou periodou 17 milisekund, která bičuje kolem svého kompaktního společníka strašlivou rychlostí: binární období je jen 1, 88 hodiny . Následná pozorování s Jansky Very Large Array a dalšími dalekohledy umožnily týmu určit polohu binárního systému s vysokou přesností a stanovit další parametry systému.

PSR J1946 + 2052 je systém extrémů. Bylo zjištěno, že celková hmotnost binárního systému je ~ 2, 5 slunečních hmot, což jej řadí mezi nejlehčí známé binární neutronové systémy. Jeho orbitální období je nejkratší, co jsme pozorovali, a dvě neutronové hvězdy jsou na cestě spojit se za méně času než jiné známé dvojhvězdy neutronů: za pouhých 46 milionů let. Když obě hvězdy dosáhnou konečných fází jejich sloučení, budou účinky rychlého otáčení pulsaru na signál gravitační vlny největší ze všech dosud objevených takových systémů.

Více testů obecné relativity

Co pro nás může udělat PSR J1946 + 2052? Tento extrémní systém bude zvláště užitečný jako gravitační laboratoř. Pokračující pozorování PSR J1946 + 2052 bude omezovat bezprecedentní parametry přesnosti, jako je Einsteinovo zpoždění a rychlost rozkladu binární oběžné dráhy v důsledku emise gravitačních vln, a testovat předpovědi obecné relativity na řádově vyšší přesnost, než bylo možné dříve.

Jak očekáváme, že v naší galaxii budou tisíce systémů, jako je PSR J1946 + 2052, bude lepší porozumění této binární - a nalezení více podobným - v budoucnu i nadále důležitým krokem k interpretaci pozorování fúzí kompaktních objektů.

Citace

K. Stovall a kol. 2018 ApJL 854 L22. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aaad06

Související články v časopise

  • Objev dvojhvězd neutronové hvězdy v průzkumu PALFA doi: 10, 3847 / 0004-637X / 831/2/150
  • Načasování pěti PALFA objevených milisekund Pulsars doi: 10, 3847 / 1538-4357 / 833/2/192
  • Pulsar J0453 + 1559: Systém s dvojitou neutronovou hvězdou s velkou hmotností asymetrie doi: 10, 1088 / 0004-637X / 812/2/143
  • Pulsar J1411 + 2551: Systém s nízkou hmotností Double Neutron Star doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aa9d87
  • Objev milisekundy Pulsaru PALFA na excentrickém binárním oběhu doi: 10.1088 / 0004-637X / 806/1/140
  • Načasování 29 Pulsarů objevených v průzkumu PALFA doi: 10, 3847 / 1538-4357 / 834/2/137

Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.