Повече от две десетилетия астрономите систематично проследяват мистериозните източници на високоенергийни гама лъчи.
Един обаче остана неоткрит – най-яркият неидентифициран източник на гама лъчи в Млечния път. Изглеждаше, че идва от бинарна система, отдалечена на 2740 светлинни години, но е намерена само една от звездите.
Сега астрономите са разгадали мистерията и са открили втора звезда, като са изследвали данните за гама-лъчите от 2008 до 2018 г. Заедно двете звезди съставляват една от най-странните двоични системи, които някога сме виждали.
„Бинарната звездна система и неутронната звезда в нейното сърце, известни сега като PSR J1653-0158, поставиха нови рекорди“, заяви астрономът Ларс Нидер от Института „Алберт Айнщайн“ в Хановер, Германия.
„Открихме галактическия танц на супертежка категория с лека категория: неутронна звезда с маса, малко над два пъти по-голяма от масата на нашето Слънце, е изключително тежка. Неговият спътник има около шест пъти по-голяма плътност, но само 1 процент от масата на нашето Слънце.
„Тази„ странна двойка “се върти на всеки 75 минути, по-бързо от всички известни сравними двоични файлове.“
От 2009 г. се смята, че откритите от системата гама лъчи трябва да се произвеждат от гама пулсар. След това, през 2014 г., рентгенови и оптични наблюдения на източник на гама-лъчи откриха променлива звезда с период от 75 минути.
Това беше малка звезда спътник и астрономите вярваха, че 75-минутният период съответства на орбиталния период, а втората звезда е източникът на гама лъчи.
Втората звезда се смяташе за пулсар. Това е тип бързо въртяща се неутронна звезда, която излъчва радиация от полюсите си, докато се върти. Тези лъчи са малко като фар, мигащ (или пулсиращ) покрай наблюдателя със скоростта на въртене на звездата.
Пулсарът обаче се върти много бързо, повече от 500 пъти в секунда. Милисекундните пулсари се въртят изключително бързо; това е, което съставлява „милисекундната“ част от името им. Но PSR J1653-0158 има една от най-високите скорости на въртене, наблюдавани някога при пулсарите.
Освен това звездата има много слабо магнитно поле.
Сателитът също е доста странен, тъй като има невероятно ниска маса. Екипът вярва, че това е хелиево бяло джудже, което е погълнато от пулсара. Такава система е известна като двоична система за черна вдовица.
“Остатъкът от звездата джудже обикаля около един пулсар 1,3 пъти разстоянието Земя-Луна само за 75 минути с над 700 километра в секунда”, каза Нидер.
„Това необичайно дуо можеше да възникне от изключително стегната двоична система, в която материята първоначално течеше от спътникова звезда към неутронна звезда, увеличавайки нейната маса и карайки я да се върти по-бързо и по-бързо, като същевременно отслабваше магнитното си поле.
Визуализация на системата (отдолу) в сравнение със Земята и Луната (отгоре). (Knispel / Clark / Max Planck Institute for Gravitational Physics / NASA).
Тази хипотеза се потвърждава от изследвания на група радиовълни. Ако пулсарът ги излъчва, не можем да ги открием; това може да се дължи на това, че системата е заобиколена от плътен облак материал от джудже звезда. Гама-лъчението можеше да проникне в този облак, но не и радиовълните.
Във всеки случай, PSR J1653-0158 е само вторият милисекунден пулсар, за който е установено, че не излъчва откриваеми радиовълни.
„В бинарни системи като тази, която сега открихме, пулсарите се наричат„ черни вдовици “, тъй като подобно на едноименните паяци ядат партньорите си, така да се каже“, каза Кларк.
“Пулсарът изпарява сателита си с радиация, запълвайки звездната система с плазма, непроницаема за радиовълните.”
Изследването е публикувано в The Astrophysical Journal Letters.
