Binær udvikling af millisekundpulsaren SAX J1808.4-3658 undersøgt af forskere

Astronomer fra Australien og Canada har udført en undersøgelse af en accretion-drevet millisekundpulsar kendt som SAX J1808.4-3658. Den nye forskning, giver væsentlig information om binær udviklingsvej for dette system. Resultaterne er beskrevet i et papir offentliggjort 6. marts på arXiv.org.

De hurtigst roterende pulsarer, dem med rotationsperioder under 30 millisekunder, er kendt som millisekundpulsarer (MSP'er). Det antages, at de dannes i binære systemer, når den oprindeligt mere massive komponent bliver til en neutronstjerne, der derefter spundes op på grund af tilvækst af stof fra den sekundære stjerne.

SAX J1808.4–3658 er en aktivt accreterende millisekundpulsar (AMSP) i et binært system, som oplever udbrud cirka hvert fjerde år. Til dato, omkring 20 AMSP'er er blevet opdaget, og SAX J1808.4-3658 er den mest velundersøgte og observationelt begrænsede AMSP af sin art.

Selvom SAX J1808.4–3658 har været genstand for adskillige observationer i fortiden, og dens udvikling er blevet omfattende modelleret, ingen af ​​disse undersøgelser har taget højde for, at systemets donorstjerne har vist sig at være signifikant udviklet. Derfor, Adelle Goodwin fra Monash University i Australien, og Tyrone Woods fra Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center i Canada, besluttede at verificere dette scenarie.

"Vi modellerede den binære udvikling af SAX J1808.4-3658, under hensyntagen til beviser for, at donorstjernen er væsentligt udviklet, og konsekvenserne for donorens initiale masse, " skrev astronomerne i avisen.

Forskningen fandt, at den mest sandsynlige stamfader til SAX J1808.4-3658-systemet er en ledsagerstjerne med en masse på omkring 1,1 solmasser og en indledende omløbsperiode på mellem 1,0 og 1,22 dage. Den estimerede masse er derfor større end værdien foreslået af tidligere evolutionære undersøgelser af denne binære.

Ifølge astronomerne, resultaterne tyder på, at en betydelig mængde masse udstødes fra det indre lagrangiske punkt i SAX J1808.4-3658 systemet. Dette kan skyldes en fordampningsvind forårsaget af strålingstryk fra pulsaren, der fordamper donorstjernen i dens hvileperiode.

I betragtning af at følgestjernen i SAX J1808.4-3658 nu har en masse på omkring 0,8 solmasser, og systemet har en omløbsperiode på omkring 2,01 timer, forskerne beregnede, at der er brug for cirka 3,73 milliarder år for at udvikle sig til den nuværende status.

"Da den første primære må have været massiv, og udviklede sig meget hurtigt gennem en fælles kuvert (for at bringe den ind i en kort bane) og en supernova, den tidsskala, vi finder for den efterfølgende udvikling af donoren, er omtrent den samlede nuværende systemlevetid, ~3,7 milliarder år, " står der i avisen.

I afsluttende bemærkninger, astronomerne bemærkede, at de binære parametre for SAX J1808.4-3658 indikerer, at det er en "sort enke" millisekundpulsar. Generelt, de såkaldte "sorte enker" tilhører en klasse af ekstreme binære pulsarer med semi-degenererede ledsagerstjerner, døbt "edderkoppulsarer, " og er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​en ledsager med ekstrem lav masse (mindre end 0,1 solmasser).

I øvrigt, det blev bemærket, at SAX J1808.4-3658 kan være vært for en cirkumbinær disk, imidlertid, yderligere observationer er nødvendige for at bekræfte denne antagelse.

© 2020 Science X Network