Med hjälp av MeerKAT-radioteleskoparrayen, ett internationellt team av astronomer har upptäckt åtta nya millisekunderspulsarer. De nyfunna föremålen finns i sex klotformade hopar. Fyndet rapporteras i en tidning som publicerades den 8 mars på arXiv pre-print repository.

Pulsarer är mycket magnetiserade, roterande neutronstjärnor som sänder ut en stråle av elektromagnetisk strålning. De snabbast roterande pulsarerna, med rotationsperioder under 30 millisekunder, är kända som millisekundspulsarer (MSP). Astronomer antar att de 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.

En klass av extrema binära pulsarer med halvdegenererade sällskapsstjärnor kallas "spindelpulsarer". Dessa objekt kategoriseras vidare som "svarta änkor" om följeslagaren har extremt låg massa (mindre än 0,1 solmassor), medan om sekundärstjärnan är tyngre, de kallas "redbacks".

Nu, en grupp astronomer ledda av Alessandro Ridolfi från Cagliari-observatoriet, Italien, rapporterar upptäckten av åtta nya MSP, varav fem är binära system och tre visade sig vara svaga isolerade pulsarer. Upptäckten gjordes med hjälp av den 64-rätters MeerKAT-radioteleskopuppsättningen i Sydafrika.

"Vi har använt radioteleskopet MeerKAT för att genomföra en första inventering av pulsarer i nio utvalda klotkluster. Som en del av detta program, vi har genomfört en djupgående sökning efter nya pulsarer med hjälp av 1-km kärna av arrayen vid L-bandet, samt några uppföljande observationer med olika konfigurationer, varav två utnyttjade den fullständiga arrayen och beläggningsmöjligheterna hos TRAPUM-backend. Vi har upptäckt åtta nya MSP:er i sex olika kluster, " skrev astronomerna i tidningen.

Fem nya MSP:er, betecknad 47 Tuc ac, 47 Tuc annons, NGC 6624G, M62G, och Ter 5, hittades i binära system, medan objekten NGC 6522D, NGC 6624H och NGC 6752F, är svagt isolerade MSP:er. Spinperioderna för de nyfunna pulsarerna ligger inom intervallet från 2,74 till 8,48 ms.

Enligt tidningen, 47 Tuc ac (spinperiod på 2,74 ms) och 47 Tuc ad (spinperiod på 3,74 ms) förmörkar "spindelpulsarer" med följeslagare med låg massa och regelbundna ockultationer av deras pulsade emission. 47 Tuc ac visade sig vara en "svart änka" med en omloppstid på cirka 0,18 dagar och en minsta följeslagare massa på 0,0075 solmassor. Med en omloppstid på cirka 0,32 dagar och en minsta följeslagare massa på cirka 0,2 solmassor, 47 Tuc-annons visar sig vara en "redback". Båda MSP:erna är belägna i klothopen 47 Tuc, några 15, 300 ljusår från jorden.

Med en spinperiod på en nivå av 6,09 ms, NGC 6624G är en binär MSP med en mycket excentrisk bana i klustret NGC 6624. Den har en omloppstid på 1,54 dagar, pulsarmassa på cirka 2,1 solmassor och dess följeslagare uppskattas vara ungefär hälften så massiv som solen. Astronomerna antar att följeslagaren kan vara antingen en massiv vit dvärg eller en neutronstjärna. En annan MSP hittad i detta kluster, betecknad NGC 6624H, är isolerad och har en spinperiod på cirka 5,13 ms.

M62G är en binär MSP med en cirkulär bana belägen i ett massivt kluster M62, några 22, 000 ljusår bort. Den har en snurrperiod på cirka 4,61 ms, omloppsperiod på cirka 0,77 dagar och massan av dess följeslagare uppskattas till minst 0,1 solmassor.

Den återstående binära MSP, betecknad Ter 5 an (spinperiod på 4,8 ms), har en något excentrisk omloppsbana med den längsta omloppstiden (ca 9,62 dagar) av de nyligen upptäckta fem binära pulsarerna. Det sekundära objektet i detta system antas vara en vit dvärg med en minsta massa på 0,43 solmassor. Objektet är en del av klothopen Ter 5 som ligger i den galaktiska utbuktningen.

De isolerade pulsarerna NGC 6522D och NGC 6752F har spinperioder 5,53 ms och 8,48 ms, respektive. NGC 6522D finns i klustret NGC 6522, vilket är på ett avstånd av cirka 25, 000 ljusår, nära mitten av vår galax. När det kommer till det långsammaste snurrande föremålet som rapporterats i tidningen, den ligger i en kärnkollapsad klunga som kallas NGC 6752, några 13, 000 ljusår bort.

© 2021 Science X Network