Naukowcy zbadali „pulsara pająka” PSR J2215+5135

Astronomowie przeprowadzili obserwacje rentgenowskie i optyczne „pulsara pająka” oznaczonego jako PSR J2215+5135. Badanie dostarczyło więcej informacji na temat tego obiektu.

Jak tłumaczą naukowcy, najszybciej rotujące pulsary, te z okresami rotacji poniżej 30 milisekund, znane są jako pulsary milisekundowe (MSP). Astronomowie zakładają, że powstają one w układach podwójnych, gdy początkowo bardziej masywny składnik zamienia się w gwiazdę neutronową, która jest następnie rozpędzana w wyniku akrecji materii z gwiazdy wtórnej.

Klasa ekstremalnych pulsarów podwójnych z częściowo zdegenerowanymi gwiazdami towarzyszącymi nazywana jest przez badaczy „pulsarami pająkami”. Obiekty te są dalej klasyfikowane jako „czarne wdowy”, jeśli towarzysz ma wyjątkowo niską masę (mniejszą niż 0,1 masy Słońca), podczas gdy jeśli gwiazda wtórna jest cięższa, nazywane są „redback” – na cześć Latrodectus hasselti – gatunku pająka z rodziny omatnikowatych, bliskiego kuzyna czarnej wdowy.

W „pulsarach pająków”, jak wskazują astronomowie, emisja promieniowania gamma i relatywistyczne cząstki z wiatru pulsara napromieniowują towarzysza, w konsekwencji napędzając masywny wiatr gwiezdny. Obserwacje wskazują, że gdy wiatr pulsara i wiatr towarzysza zderzają się, tworzą tak zwany szok wewnątrzgwiazdowy (IBS).

Znajdujący się w odległości około 9800 lat świetlnych od Ziemi, PSR J2215+5135 (J2215) jest „pulsarem pająkiem” typu „redback” o okresie wirowania 2,61 milisekundy. Gwiazda neutronowa w układzie ma masę około 2,24masy Słońca, podczas gdy masa towarzysza szacowana jest przez badaczy na około 0,3 masy naszej gwiazdy. Okres orbitalny J2215 wynosi 4,14 godziny.

Astronomowie z Stanford University, pod kierownictwem Andrew Sullivana i Roger Romani, wykorzystali sondę kosmiczną ESA XMM-Newton, aby przyjrzeć się bliżej PSR J2215+5135. Na podstawie danych stworzyli orbitalne krzywe blasku J2215 i wykorzystali je do modelowania właściwości pulsara.

Nowe obserwacje, zdaniem astronomów, wykazały, że gwiazda neutronowa w PSR J2215+5135 ma masę około 2,15 masy Słońca, a gwiazda towarzysząca traci swoją masę na poziomie 0,0003 masy Ziemi rocznie.

Na podstawie analizy rentgenowskiej J2215 naukowcy odkryli, że IBS nadal owija się wokół pulsara. Jest to typowe dla „redback”, ponieważ w takich układach wiatr towarzyszący dominuje nad wiatrem pulsara, więc szok wewnątrzgwiazdowy owija się wokół niego, podczas gdy w „czarnych wdowach” IBS owija się wokół obiektu towarzyszącego.

Emil Gołoś