Otte nye millisekunders pulsarer opdaget af MeerKAT

Ved at bruge MeerKAT-radioteleskoparrayet, et internationalt hold af astronomer har opdaget otte nye millisekunders pulsarer. De nyfundne objekter er placeret i seks kuglehobe. Fundet er rapporteret i et papir offentliggjort 8. marts på arXiv pre-print repository.

Pulsarer er stærkt magnetiserede, roterende neutronstjerner, der udsender en stråle af elektromagnetisk stråling. De hurtigst roterende pulsarer, med rotationsperioder under 30 millisekunder, er kendt som millisekundpulsarer (MSP'er). Astronomer antager, at de er dannet i binære systemer, når den oprindeligt mere massive komponent bliver til en neutronstjerne, der derefter bliver spundet op på grund af ophobning af stof fra den sekundære stjerne.

En klasse af ekstreme binære pulsarer med semi-degenererede ledsagerstjerner kaldes "edderkoppepulsarer". Disse objekter er yderligere kategoriseret som "sorte enker", hvis ledsageren har ekstremt lav masse (mindre end 0,1 solmasser), mens hvis den sekundære stjerne er tungere, de kaldes "redbacks".

Nu, en gruppe astronomer ledet af Alessandro Ridolfi fra Cagliari Observatory, Italien, rapporterer påvisningen af ​​otte nye MSP'er, hvoraf fem er binære systemer og tre viste sig at være svage isolerede pulsarer. Opdagelsen blev gjort ved hjælp af 64-parabolen MeerKAT radioteleskoparray i Sydafrika.

"Vi har brugt MeerKAT-radioteleskopet til at gennemføre en første optælling af pulsarer i ni udvalgte kuglehobe. Som en del af dette program, vi har udført en dyb søgning efter nye pulsarer ved hjælp af 1-km-kernen af ​​arrayet ved L-båndet, samt et par opfølgende observationer med forskellige konfigurationer, hvoraf to udnyttede det fulde array og tiling-mulighederne i TRAPUM-backend. Vi har opdaget otte nye MSP'er i seks forskellige klynger, " skrev astronomerne i avisen.

Fem nye MSP'er, udpeget 47 Tuc ac, 47 Tuc annonce, NGC 6624G, M62G, og Ter 5, blev fundet i binære systemer, mens objekterne NGC 6522D, NGC 6624H og NGC 6752F, er svagt isolerede MSP'er. Spin-perioderne for de nyfundne pulsarer er inden for området fra 2,74 til 8,48 ms.

Ifølge avisen, 47 Tuc ac (spinperiode på 2,74 ms) og 47 Tuc ad (spinperiode på 3,74 ms) formørker "edderkoppepulsarer" med ledsagere med lav masse og regelmæssige okkultationer af deres pulserende emission. 47 Tuc ac viste sig at være en "sort enke" med en omløbsperiode på omkring 0,18 dage og en mindste ledsagermasse på 0,0075 solmasser. Med en omløbsperiode på cirka 0,32 dage og en minimum ledsagermasse på cirka 0,2 solmasser, 47 Tuc-annonce viser sig at være en "redback". Begge MSP'er er placeret i den kugleformede klynge 47 Tuc, omkring 15, 300 lysår væk fra Jorden.

Med en spinperiode på et niveau på 6,09 ms, NGC 6624G er en binær MSP med en meget excentrisk bane i klyngen NGC 6624. Den har en omløbsperiode på 1,54 dage, pulsarmasse på omkring 2,1 solmasser og dens ledsager anslås at være omkring halvt så massiv som solen. Astronomerne antager, at følgestjernen enten kan være en massiv hvid dværg eller en neutronstjerne. En anden MSP fundet i denne klynge, betegnet NGC 6624H, er isoleret og har en spinperiode på ca. 5,13 ms.

M62G er en binær MSP med en cirkulær bane placeret i en massiv klynge M62, omkring 22, 000 lysår væk. Den har en spinperiode på omkring 4,61 ms, omløbsperiode på omkring 0,77 dage, og massen af ​​dens ledsager estimeres til at være mindst 0,1 solmasser.

Den resterende binære MSP, betegnet Ter 5 an (spinperiode på 4,8 ms), har en let excentrisk bane med den længste omløbsperiode (ca. 9,62 dage) ud af de nyligt detekterede fem binære pulsarer. Det sekundære objekt i dette system antages at være en hvid dværg med en minimumsmasse på 0,43 solmasser. Objektet er en del af kuglehoben Ter 5 placeret i den galaktiske bule.

De isolerede pulsarer NGC 6522D og NGC 6752F har spinperioder på 5,53 ms og 8,48 ms, henholdsvis. NGC 6522D befinder sig i klyngen NGC 6522, som er i en afstand af omkring 25, 000 lysår, tæt på midten af ​​vores galakse. Når det kommer til det langsomste roterende objekt, der er rapporteret i avisen, den er placeret i en kerne-kollapseret klynge kendt som NGC 6752, omkring 13, 000 lysår væk.

© 2021 Science X Network