Кандидат наук Го Юньлан и профессор Ван Бо из обсерватории Юньнань Китайской академии наук исследовали формирование пульсаров типа «черная вдова» с компаньоном при помощи ультракомпактных рентгеновских бинарных систем (UCXBs).
Эта работа была опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Миллисекундные пульсары (МСП) — это старые радиопульсары с периодом вращения менее 30 мс. Затмевающие МСП имеют период обращения от 0,1 до 1,0 дня, а их звезды-компаньоны лишаются вещества из-за излучения пульсара, как если бы МСП были пауками, пожирающими своих партнеров. Ученые называют эти МСП «черными вдовами» и «красноспинниками».
У «черных вдов» есть компаньоны с массами менее 0,05 M☉ (масса Солнца), а у «красноспинников» — компаньоны с массами в диапазоне 0,1–1,0 M☉. Было высказано предположение, что черные вдовы могут быть эволюционным звеном между аккрецирующими рентгеновскими пульсарами и изолированными МСП, в которых компаньон подвергается абляции γ-лучами и энергичными частицами, испускаемыми МСП.
Недавние наблюдения показывают, что «черных вдов» можно разделить на два подтипа: первый — «черные вдовы» с компаньоном массой в диапазоне 0,01–0,05 М☉, второй - компаньон имеет массу ≤ 0,01 М☉. Первый подтип можно объяснить излучением пульсара, испаряющим нормальные звезды. Однако происхождение второго подтипа не совсем понятно.
В этом исследовании учёные изучили происхождение черных вдов с массой спутника ≤ 0,01 M☉, рассмотрев процесс испарения на основе канала UCXBs. Они рассчитали долгосрочную эволюцию звездных систем нейтронная звезда + гелиевая звезда (NS+He), учитывая различные массы He-звезд и эффективность испарения. Когда начнется сам процесс испарения, его эффективность окажет большое влияние на развитие бинарной системы. Масса He-звезды будет уменьшаться быстрее, а расширение двойных орбит ускорится по мере увеличения эффективности испарения.
Исследователи обнаружили, что существование «черных вдов» с массой компаньона ≤ 0,01 M☉ можно объяснить каналом UCXBs . Для дальнейшего воспроизведения свойств «черных вдов» они рассмотрели различные входные параметры для исходных моделей. Свойства «черной вдовы» можно воспроизвести, используя соответствующие эффективность испарения и начальные периоды вращения NS.
Кроме того, они обнаружили, что масса компаньона He-звезды может уменьшиться до <0,001 M☉ или даже <10-5 M☉ в течение хаббловского времени. Предыдущие исследования предполагали, что вырожденный компаньон He подвергнется приливному разрушению до того, как его масса уменьшится до 0,004 M☉. Следовательно, «черная вдова» через канал UCXB с компаньоном He-звездой являются потенциальными прародителями изолированных MCП.
По информации https://nplus1.ru/news/2022/07/29/stars-approach-sun
Обозрение "Terra & Comp".
