С помощью телескопа Ферми обнаружены гамма-затмения в системе "паук"
С помощью космического телескопа Ферми были измерены гамма-затмения в семи различных "паучьих" системах. Паукообразные системы состоят из пульсара, который испускает очень энергичное излучение, одновременно поглощая меньшего бинарного компаньона. Одна из систем, обнаруженных с помощью "Ферми", содержит сверхплотный пульсар с массой всего 1,8 солнечных масс.
Некоторые конкретные звездные системы называются "паучьими". Они содержат пульсар, сверхплотный и быстро вращающийся остаток звезды, взорвавшейся в сверхновой, который медленно разрушает своего спутника.
С помощью гамма-лучевого космического телескопа НАСА Ферми исследователи обнаружили первые гамма-затмения в семи различных системах пауков. Эти типы затмений происходят, когда между пульсаром и телескопом оказывается звезда-компаньон небольшой массы.
Данные Ферми позволили рассчитать наклон этих конкретных систем по отношению к нашей прямой видимости, или линии прямой видимости. Одной из важнейших целей ученых при изучении этих конкретных звездных систем является попытка измерить массу пульсаров. На самом деле они являются экстремальными средами, состоящими из материи очень высокой плотности, которая ограничивает физику внутри них.
Паучьи системы
Паучьи системы развиваются, когда звезда в бинарной системе эволюционирует гораздо быстрее, чем ее компаньон. Когда эта, гораздо более массивная, взорвется в сверхновую, она оставит после себя пульсар. Этот звездный остаток испускает пучки света с различными длинами волн, включая очень энергичные гамма-лучи. Из-за быстрого вращения звезды мы (или наши телескопы) видим лучи излучения в виде очень регулярных импульсов.
Вначале "паучий" пульсар питается своим звездным компаньоном, высасывая газ из его внешних слоев. В ходе эволюции системы питание пульсара прекращается, когда его вращение становится настолько быстрым, что он генерирует потоки высокоэнергетического излучения, которые перегревают сторону, обращенную к компаньону, и разрушают ее. На данный момент:
- Если масса звездного компаньона, подвергающегося эрозии, составляет менее 5% массы нашего Солнца, пульсар называют "черной вдовой". В данном случае система паука - это система "черной вдовы".
- Если же масса маленькой звезды составляет от 10% до 50% массы Солнца, то пульсар называется системой с красной спиной.
Гамма-лучи, генерируемые пульсаром в паукообразных системах, обладают такой энергией, что движутся по прямой линии, не подвергаясь воздействию звездного мусора от разрушающегося компаньона. Это означает, что когда сигнал гамма-излучения исчезает из набора данных по системе паука, можно сделать вывод, что произошло затмение компаньона.
Исходя из этого, исследователи могут рассчитать:
- Наклон системы по отношению к линии прямой видимости.
- Масса пульсара (путем измерения его орбитальных движений).
- Скорость двух звезд.
Из данных Ферми для одной из обнаруженных систем пауков исследователи 15 отсутствующих гамма-фотонов. Время импульса настолько точно, что 15 отсутствующих фотонов за десятилетие каталогизации достаточно значительны, чтобы команда определила, что система затмевается. Затем они подсчитали, что звезда малой массы наклонена на 84 градуса к нам, и что пульсар весит всего в 1,8 раза больше Солнца.