Изображение GLIMPSE-C01 с частотой VLITE, 340 МГц, от 27 февраля 2021 г. Фото: McCarver et al., 2023.
Используя Очень большую решетку Карла Дж. Янски (VLA), астрономы обнаружили миллисекундный пульсар в шаровом скоплении GLIMPSE-C01 в рамках эксперимента VLA по низкочастотной ионосфере и переходным процессам (VLITE). Это первый пульсар, когда-либо обнаруженный в этом скоплении. Об этом сообщается в статье, опубликованной 18 декабря на сервере препринтов arXiv.
Пульсары — это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие луч электромагнитного излучения со своих полюсов, чаще всего в виде радиоволн. Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодом вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP). Астрономы предполагают, что они образуются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается за счет аккреции вещества вторичной звезды.
Из-за большой звездной плотности шаровые скопления (ШС) воспринимаются как отличные места для образования МСП. Их звездная плотность настолько велика, что многие нейтронные звезды могут приобрести компаньона в результате двойных обменных встреч.
Именно поэтому группа астрономов под руководством Амариса В. Маккарвера из Техасского технологического университета в Лаббоке, штат Техас, решила провести радиовизуальный поиск пульсаров почти в сотне ШС. Для этого они проанализировали изображения VLITE и Комменсального обзора неба VLITE (VCSS).
«В этой статье мы представляем масштабный поиск кандидатов на пульсары в шаровых скоплениях с использованием изображений низкочастотного радиоконтинуума», — пишут исследователи.
Всего команда определила 10 источников для выборки из 97 шаровых скоплений. После этого они выполнили взвешенную аппроксимацию, используя архивные и новые измерения плотности потока, чтобы определить спектральный индекс для каждого источника.
Самым сильным кандидатом на пульсар оказался источник GLIMPSE-C01 — плотный и массивный ШС среднего возраста, расположенный примерно в 10 760 световых годах от Земли. Источник имеет чрезвычайно крутой спектр, и анализ дополнительных радио-, рентгеновских и инфракрасных данных подтвердил его пульсарную природу.
Новооткрытый пульсар, получивший обозначение GLIMPSE-C01A, имеет период вращения 19,78 миллисекунды и меру дисперсии 491,1 пк/см3. Похоже, что этот пульсар имеет более высокую светимость в жестком рентгеновском излучении (2–10 кэВ), чем большинство MSP в шаровых скоплениях, а также имеет более медленный период вращения. Это предполагает наличие сильного магнитного поля — на уровне 1 миллиарда Гаусс. Характерный возраст этого пульсара оценивается в 100 миллионов лет.
Подводя итоги, исследователи отмечают, что проведение регулярной синхронизации и определение орбитального и временного решения для GLIMPSE-C01A необходимо для того, чтобы получить больше свойств этого пульсара. Они добавили, что их открытие подчеркивает эффективность поиска спектральных индексов пульсаров.
