Odkryto 10 nowych pulsarów milisekundowych w gromadzie kulistej Terzan 5

Korzystając z radioteleskopu MeerKAT, astronomowie wykryli 10 nowych milisekundowych pulsarów w galaktycznej gromadzie kulistej znanej jako Terzan 5. Odkrycie potwierdza, że może to być najbardziej bogata w pulsary gromada kulista odkryta do tej pory.

Jak tłumaczą astronomowie, pulsary to silnie namagnesowane, rotujące gwiazdy neutronowe emitujące wiązkę promieniowania elektromagnetycznego. Najszybciej rotujące pulsary, z okresami rotacji poniżej 30 milisekund, są znane jako pulsary milisekundowe (MSP). Naukowcy zakładają, że powstają one w układach podwójnych, gdy początkowo bardziej masywny składnik zamienia się w gwiazdę neutronową, która następnie obraca się w wyniku akrecji materii z gwiazdy wtórnej.

Odkryta w 1968 roku gromada kulista (GC) Terzan 5 znajduje się w wybrzuszeniu Drogi Mlecznej, w odległości około 18 800 lat świetlnych od Ziemi. Jej promień wynosi 2,7 lat świetlnych, masa około 2 milionów mas Słońca, a jej wiek szacuje się na 12 miliardów lat. Terzan 5 jest znany od dziesięcioleci, co sprawia, że jest to jedna z najszerzej badanych GC. Poprzednie obserwacje wykazały, że jest ona gospodarzem licznej populacji pulsarów, w tym MSP.

Obecność wielu pulsarów w Terzan 5 może być wciąż nieujawniona, naukowcy szacują, że gromada ta może zawierać nawet 200 takich obiektów. Dlatego też astronomowie z Max Planck Institute for Gravitational Physics w Hanowerze pod kierownictwem Prajwala Padmanabha obserwowali Terzan 5 za pomocą radioteleskopu MeerKAT przy użyciu odbiornika pasma L (856-1 712 MHz), mając nadzieję na zidentyfikowanie nowych pulsarów w tej gromadzie. Badanie zostało opisane w serwisie arXiv.

W rezultacie badacze wykryli 10 nowych MSP, z których dziewięć okazało się być układami podwójnymi. Po tym odkryciu, Terzan 5 posiada obecnie 49 pulsarów, co jest jak dotąd największą liczbą tych obiektów znajdujących się w jednej znanej gromadzie kulistej.

Nowo odkryte MSP mają okresy wirowania od 1,25 do 4,54 milisekundy. Astronomom udało się określić charakterystyczny wiek dla pięciu z nowo wykrytych pulsarów i wynosi on od 1,3 do 3,18 miliarda lat.

Naukowcy podkreślili, że jedyny odizolowany pulsar w próbce, oznaczony jako Ter5as, ma okres wirowania wynoszący 2,32 milisekundy, a wiele jego parametrów wciąż pozostaje nieznanych. Cztery pulsary w próbce – Ter5au, Ter5ap, Ter5av i Ter5ax prawdopodobnie mają towarzyszy białych karłów o minimalnych masach w zakresie 0,07-0,28 masy Słońca.

Emil Gołoś