Телескоп FAST обнаружил восемь одиночных миллисекундных пульсаров в шаровом скоплении NGC 6517

Миллисекундные пульсары, одни из самых экстремальных объектов во Вселенной, представляют собой быстро вращающиеся нейтронные звёзды с сильными магнитными полями, которые производят лучи радиоизлучения, проносящиеся по небу по мере вращения звезды. Согласно распространённой теории, миллисекундные пульсары достигают своих рекордных скоростей благодаря аккреции материала от своего компаньона.

Однако эта теория не может объяснить существование одиночных миллисекундных пульсаров.

Исследователи ищут эти объекты в шаровых скоплениях — группах из десятков тысяч или миллионов звезд на окраинах галактики. Недавние наблюдения с помощью Сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) показали, что шаровые скопления могут быть одними из лучших мест для поиска одиночных миллисекундных пульсаров.

Составное рентгеновское, оптическое и инфракрасное изображение Крабовидной туманности, в центре которой излучает пульсар.  Источник: NASA/CXC/SAO; STScI, JPL-Caltech

Дэцзян Инь из Университета Гуйчжоу и его коллеги обнаружили восемь новых миллисекундных пульсаров в шаровом скоплении NGC 6517. Все они, по-видимому, не имеют компаньонов. С этими дополнениями NGC 6517 стало самым богатым пульсарами шаровым скоплением, и третьим по количеству среди всех шаровых скоплений Млечного Пути.

Почему NGC 6517 является домом для стольких изолированных миллисекундных пульсаров? Возможно, это связано с его плотностью: NGC 6517 является одним из самых плотно «населённых» шаровых скоплений во Млечном Пути, что может означать, что двойные системы, содержащие миллисекундный пульсар, с большей вероятностью будут разделены из-за близости с другими звёздами.

Другие предложенные механизмы формирования изолированных миллисекундных пульсаров, такие как слияния нейтронных звёзд, также могут быть распространены в плотных скоплениях.

Команда провела статистическое моделирование NGC 6517 и других шаровых скоплений, содержащих пульсары. Они обнаружили, что предполагаемое количество пульсаров в скоплении масштабируется со скоростью убегания скопления. Исследователи предположили, что скопления с высокими скоростями убегания — Messier 2, Messier 92, Liller 1, NGC 6388, NGC 2808, Messier 54 и Messier 75 — являются лучшими местами для поиска более изолированных миллисекундных пульсаров.

Эти открытия помогут учёным лучше понять происхождение и эволюцию миллисекундных пульсаров, а также процессы, происходящие в шаровых скоплениях. Однако они также ставят новые вопросы и требуют дальнейших исследований, чтобы объяснить существование одиночных миллисекундных пульсаров.