Astronomer har undersökt ett kompakt binärt radiopulsarsystem känt som PSR J0453+1559, i syfte att kasta mer ljus över dess mystiska natur. Den nya studien, publicerad 26 september på arXiv.org, utmanar tidigare antaganden, vilket tyder på att systemet innehåller en vit dvärgkompanjon.

Pulsarer är starkt magnetiserade roterande neutronstjärnor som sänder ut strålar av elektromagnetisk strålning, från radio till röntgen- och gammafrekvenser. Många pulsarer bildas i binära system när den initialt mer massiva komponenten förvandlas till en neutronstjärna som sedan snurras upp på grund av ansamling av materia från sekundärstjärnan.

Upptäcktes 2015, PSR J0453+1559 är en pulsar med en spinperiod på 45 ms, milt återvunnet genom ansamling av materia från stamfadern till sällskapsstjärnan. Den primära stjärnans massa är ungefär 1,56 solmassor, medan massan av den osynliga följeslagaren ansågs vara omkring 1,17 solmassor. De två komponenterna kretsar runt varandra i en 4,07-dagars bana med en excentricitet på 0,11.

Tidigare studier klassificerade PSR J0453+1559 som ett dubbelneutronstjärnsystem, med tanke på att dess orbitala excentricitet är typisk för andra kända system av denna typ som hittills identifierats i Vintergatans skiva. Dock, en ny studie medförfattare av Thomas Tauris från Aarhus Universitet i Danmark och Hans-Thomas Janka från Max Planck Institute for Astrophysics i Tyskland, föreslår en annan hypotes för följeslagarens natur, påpekar den relativt låga massan av detta föremål.

"På grund av den relativt stora orbitala excentriciteten på e =0,1125, det hävdades att följeslagaren är en neutronstjärna, vilket gör den till neutronstjärnan med den lägsta exakt bestämda massan hittills. Dock, nuvarande state-of-the-art stjärnutveckling och supernovamodellering har svårt att producera en sådan lågmassa neutronstjärnestjärnrest, " skrev astronomerna i tidningen.

Forskarna säger att nuvarande supernovaexplosionssimuleringar inte stödjer möjligheten till neutronstjärnbildning med massor under 1,2 solmassor. Därför, författarna till tidningen funderar på andra möjligheter som kan förklara karaktären av den mindre massiva komponenten.

Enligt Tauris och Janka, det osynliga föremålet kan vara en vit dvärg som bildas som ett resultat av en termonukleär elektroninfångande supernova (tECSN) händelse. TECSNe är ofullständiga explosioner av degenererade syre-neon-magnesiumkärnor genom syredeflagrering, lämnar kvar vita dvärgrester.

"Komponenten med lägre massa kan istället vara en vit dvärg född i en termonukleär elektroninfångande supernova (tECSN) händelse, där syre-neondeflagration i den degenererade stjärnkärnan av en ultra-strippad stamfader skjuter ut flera 0,1 solmassor av materia och lämnar en bunden ONeFe vit dvärg som den andra bildade kompakta kvarlevan, " står det i tidningen.

Astronomerna noterade att i fallet med PSR J0453+1559, en sådan stamfader skulle med största sannolikhet vara omkring 50 procent mer massiv än vår sol för att producera en vit dvärg med en uppskattad massa på cirka 1,17 solmassor. De tillade att systemet skulle ha en omloppstid på cirka tre dagar före supernovaexplosionen.

Dessutom, forskarna beräknade att en restspark på över 69 km/s behövs för att förklara egenskaperna hos PSR J0453+1559 som ett neutronstjärna-vit dvärgsystem.

I allmänhet, forskarna säger att det behövs ännu fler studier för att bedöma livskraften för deras scenario. Dock, de noterade att deras forskning visar att dubbelneutronstjärnan inte bör uppfattas som den mest rimliga hypotesen.

© 2019 Science X Network