Команда астрономов и астрофизиков из нескольких китайских институтов сделала важное открытие, обнаружив двойную звездную систему, в которой одна из звезд представляет собой миллисекундный пульсар, а другая — звезда, состоящая преимущественно из гелия. В своей статье, опубликованной в журнале Science, исследователи описывают процесс, который привел к этому открытию, начиная с момента, когда пульсар был впервые замечен в мае 2020 года.

При первом наблюдении астрономы отметили, что пульсар вращается с невероятной скоростью и демонстрирует уникальное поведение: в течение одной шестой своей орбиты его радиационное излучение блокируется. Это указывает на то, что между пульсаром и Землей находится другой объект, что привлекло внимание исследователей и побудило их провести более глубокое изучение системы.

Пульсары — это тип нейтронных звезд, которые излучают радиацию из своих полюсов. Они выглядят как пульсирующие источники радиоволн, когда один из полюсов направлен на Землю, что создает эффект периодического сигнала. В данном случае пульсар оказался настолько быстрым, что его можно отнести к классу миллисекундных пульсаров, которые вращаются вокруг своей оси как минимум сто раз в секунду.

В течение следующих четырех лет команда астрономов использовала данные, полученные с помощью сферического радиотелескопа с апертурой 500 метров, для дальнейшего анализа системы. Они смогли установить, что причиной временных разрывов в пульсации пульсара была другая звезда, масса которой составляет примерно от 1 до 1,6 солнечных масс и которая в основном состоит из гелия.

Это открытие может стать первым подтверждением существования пульсара, гравитационно связанного с гелиевой звездой-компаньоном. Исследователи предполагают, что звезда-соседка когда-то содержала значительное количество водорода, который впоследствии был "сдут" пульсаром, указывая на то, что обе звезды вероятно имеют общую оболочку.

Общая оболочка объясняет, почему две звезды расположены так близко друг к другу — примерно в 50 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Эта близость приводит к коротким орбитам: звезды обращаются вокруг друг друга каждые 3,6 часа. Это открытие не только углубляет наше понимание двойных звездных систем, но и открывает новые горизонты для дальнейших исследований в области астрофизики и эволюции звезд.

Публикация взята с сайта: https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0769

Транснептуновые объекты — это малые планеты, которые вращаются вокруг Солнца на большем среднем расстоянии, чем орбита Нептуна. Новый ТНО выделяется по двум причинам: своей экстремальной орбитой и значительными размерами.

«Апогей объекта — самая удаленная точка его орбиты от Солнца — превышает более чем 1600 астрономических единиц», — объясняет Ченг. «В то же время, перигелий — ближайшая точка орбиты к Солнцу — составляет 44,5 астрономической единицы, что схоже с орбитой Плутона».

Эта экстремальная орбита, на прохождение которой объекту требуется около 25 000 лет, свидетельствует о сложной истории гравитационных взаимодействий.

"Должно быть, он пережил близкое столкновение с планетой-гигантом, в результате чего был выброшен на широкую орбиту", - говорит Янг.

"Возможно, в его миграции было несколько этапов. Возможно, что этот объект был сначала выброшен в облако Оорта, самую удаленную область в нашей Солнечной системе, которая является домом для многих комет, а затем отправлен обратно", - добавляет Ченг.

«Многие транснептуновые объекты имеют орбиты, которые, кажется, группируются в определенных ориентациях, но 2017 OF201 отклоняется от этого», — говорит Ли.

Эта кластеризация была интерпретирована как косвенное свидетельство существования другой планеты в Солнечной системе, планеты X или Девятой планеты, которая могла бы гравитационно направлять эти объекты в их наблюдаемую структуру. Существование 2017 года из 201201 в качестве исключения из такой кластеризации потенциально может поставить под сомнение эту гипотезу.

Ченг и его коллеги оценивают диаметр 2017 OF201 в 700 км, что делает его вторым по величине известным объектом на такой широкой орбите. Для сравнения, диаметр Плутона составляет 2,377 км. Необходимы дальнейшие наблюдения, возможно, с использованием радиотелескопов, чтобы определить точный размер объекта.

Ченг обнаружил этот объект в рамках продолжающегося исследовательского проекта по выявлению ТНО и возможных новых планет во внешней части Солнечной системы. Объект был идентифицирован путем точного определения ярких пятен в базе данных астрономических изображений, полученных с помощью телескопа Виктора М. Бланко и Канадско-французского телескопа на Гавайях (CFHT), и попытки связать все возможные группы таких пятен, которые, по-видимому, перемещались по небу так, как это мог бы сделать один TNO.

Этот поиск был проведен с использованием эффективного в вычислительном отношении алгоритма, разработанного Ченгом. В конечном итоге они идентифицировали 2017 год из 2012 на 19 различных снимках, сделанных в течение 7 лет.

Это открытие имеет важное значение для нашего понимания внешней части Солнечной системы. Ранее считалось, что область за пределами пояса Койпера, где находится объект, практически пуста, но открытие команды говорит о том, что это не так.

"2017 OF201 проводит лишь 1% своего орбитального времени вблизи нас, что делает его обнаружение возможным. Наличие этого единственного объекта предполагает существование еще около ста подобных объектов с аналогичными орбитами и размерами; они просто слишком удалены, чтобы быть обнаруженными в настоящее время," — утверждает Ченг.

"Несмотря на то что достижения в области телескопов позволяют нам исследовать удаленные уголки Вселенной, в нашем собственном Солнечном системе все еще остается множество неизведанных тайн."

Обнаружение также подчеркивает силу открытой науки. "Все данные, которые мы использовали для идентификации и характеристики этого объекта, являются архивными, доступными для любого желающего, а не только для профессиональных астрономов," — отмечает Ли.

"Это означает, что революционные открытия не ограничиваются лишь теми, кто имеет доступ к крупнейшим телескопам мира. Любой исследователь, студент или даже гражданский ученый с необходимыми инструментами и знаниями мог бы сделать это открытие, подчеркивая важность совместного использования научных ресурсов."