«Небесное око» Китая нашло первую тройную систему эволюционирующих пульсаров
Как сообщили 9 октября в Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук, благодаря уникальным возможностям радиотелескопа FAST исследователи под руководством академика Хань Цзиньлиня, сочетая данные FAST с оптическими и гамма-наблюдениями международных телескопов, установили, что открытый пульсар J0435+3233 входит в тройную систему, находящуюся в стадии эволюции, — первую из подтверждённых; это второй подтверждённый случай тройной пульсарной системы. Результаты опубликованы 9 октября в международном журнале The Astrophysical Journal Letters.
Пульсар J0435+3233 был впервые обнаружен группой обзорного сканирования обсерватории с помощью FAST 8 июня 2020 года, его период вращения составляет всего 3,2 миллисекунды. Команда Синьцзянской астрономической обсерватории вела непрерывный мониторинг на FAST на протяжении пяти лет, получив 192 измерения. Они выяснили, что пульсар обращается вокруг белого карлика по круговой орбите с периодом 8 дней вокруг общего центра масс. Помимо этого, период пульсара ежегодно увеличивается на 1 наносекунду — на два порядка выше, чем у однотипных объектов.
Исследователи под руководством Хань Цзиньлиня, объединившись с коллегами из пяти научных учреждений страны, занялись вторым этапом поиска. Независимо проанализировав радиоархивы FAST и инфракрасные, оптические данные зарубежных обсерваторий, они точно отождествили оптического компаньона пульсара и подтвердили принадлежность системы к тройной. Второй спутник пульсара — звезда солнечного типа, массой почти равная Солнцу, находящаяся в стадии эволюции. Она обращается вокруг пары пульсар–белый карлик по эллиптической орбите с периодом 73,5 года и эксцентриситетом 0,6. Именно эта звезда вызывала аномальное замедление периода вращения пульсара, зафиксированное ранее FAST.
Поскольку третье тело системы — эволюционирующая звезда, эта тройная конфигурация исключительно уникальна. Согласно теории звёздной эволюции, система произошла из «тройняшек», родившихся в одном газопылевом облаке. Самая массивная из звёзд, чья масса при формировании достигала примерно двадцати солнечных, уже завершила эволюцию и превратилась в пульсар; звезда, именуемая «вторым братом», с начальной массой в несколько солнечных, также закончила жизненный цикл, став сопровождающим пульсар белым карликом; а «третий брат» с массой в одну солнечную, из-за большего расстояния не пострадавший от ранних сверхновых, остаётся «живым» и спокойно эволюционирует. По прошествии долгой эволюции и эта звезда погаснет, и система превратится в стабильную тройку из пульсара и двух белых карликов.
Ранее, кроме планетных систем вокруг пульсаров, единственная известная тройная пульсарная система была открыта зарубежной командой и состояла из пульсара и двух белых карликов. Новая находка — первый пример тройной системы в стадии формирования эволюции. Наблюдая её в радио-, оптическом и гамма-диапазонах, астрономы могут глубже изучать физические свойства и динамическую связь, а также полный путь эволюции этой системы.
Открытие стало знаковым результатом объединённых усилий китайских и зарубежных команд и слияния многоволновых данных. Система обладает чёткими и ярко выраженными эффектами тройного гравитационного взаимодействия и является прекрасной природной платформой для проверки фундаментальных теорий гравитации, включая принцип сильной эквивалентности, давая науке ценный образец для изучения сложных механизмов эволюции тройных систем и законов астрофизики в экстремальных условиях.
