Кадр из анимации миллисекундного пульсара PSR J0437-4715. Вид слева с Земли. Справа, если смотреть с экваториальной плоскости звезды. Пурпурно-розовый цвет указывает на температуру горячих точек на полюсах. Белый относительно холодный. Фиолетовый горячий. Горячие магнитные полюса не расположены точно напротив друг друга. Поскольку звезда очень плотная, анимация также показывает эффект искривления света из-за сильной гравитации. Например, оба полюса вращения звезды на правой панели видны одновременно. Изображение предоставлено: НАСА/Шэрон Морсинк/Деварши Чоудхури и др.
Ближайший к нам миллисекундный пульсар PSR J0437-4715 имеет радиус 11,4 километра и массу в 1,4 раза больше солнечной. Таковы результаты прецизионных измерений группы исследователей под руководством Амстердамского университета (Нидерланды). Измерения позволяют больше узнать о составе и магнитном поле этой нейтронной звезды. Исследователи публикуют свои выводы в серии научных статей.
PSR J0437 — пульсар, вращающаяся нейтронная звезда, излучающая электромагнитное излучение. Она расположена примерно в 510 световых годах от Земли в южном созвездии Пиктора. PSR J0437 вращается вокруг своей оси 174 раза в секунду и имеет спутника — белого карлика.
Подобно сбежавшему маяку, пульсар посылает на Землю луч радиоволн и рентгеновских лучей каждые 5,75 миллисекунды. Это делает его ближайшим к Земле миллисекундным пульсаром. Это также – отчасти из-за своей близости – самый яркий миллисекундный пульсар. И это более стабильные часы, чем созданные человеком атомные часы.
Голландский национальный суперкомпьютер
Для своих исследований ученые использовали данные рентгеновского телескопа NICER на борту МКС. Они объединили рентгеновские данные с методом, называемым моделированием профиля импульса. Для этого они рассчитали сложные статистические модели на голландском суперкомпьютере Snellius.
Наконец им удалось вычислить радиус звезды, используя измерения массы, проведенные Дэниелом Рирдоном (Технологический университет Суинберна, Австралия) и его коллегами из компании Parkes Pulsar Timing Array. Они также нанесли на карту распределение температуры магнитных полюсов.
Научный руководитель исследования Деварши Чоудхури (Амстердамский университет, Нидерланды) удовлетворен измерениями: «Мы надеялись, что сможем точно рассчитать радиус. И было бы здорово, если бы мы смогли показать, что горячие магнитные полюса на поверхности звезды не расположены прямо напротив друг друга. И мы только что добились того и другого».
Новые измерения указывают на «более мягкое уравнение состояния», чем предполагалось ранее, сообщают исследователи. Под этим они подразумевают, что максимальная масса нейтронных звезд должна быть ниже, чем предсказывают некоторые теории. «А это, в свою очередь, хорошо согласуется с тем, что, по-видимому, предполагают наблюдения за гравитационными волнами», — говорит соавтор и эксперт по нейтронным звездам Анна Уоттс (Амстердамский университет).
Несколько научных работ
Статья Деварши Чоудхури и его коллег была принята к публикации в The Astrophysical Journal Letters и появилась на сервере препринтов arXiv.
Это часть серии статей о миллисекундных пульсарах. Среди прочего, будет публикация об обновлении измерения радиуса тяжелого пульсара PSR J0740+6620 под руководством Туомо Салми (Университет Амстердама), а также публикация по уравнению состояния Натана Резерфорда (Университет Нью-Гэмпшира, США). ) и один по определению массы Дэниела Рирдона (Технологический университет Суинберна, Австралия). Все три статьи в настоящее время доступны на сервере препринтов arXiv.
Кроме того, в начале 2024 года в The Astrophysical Journal появилась статья Серены Винчигерра (Амстердамский университет) о массе и радиусе PSR J0030.
Информация от: Нидерландской исследовательской школой астрономии.
