Radiodetektering av en svårgripbar millisekundspulsar, PSR J1740-5340B (NGC 6397B), i klotklustret NGC 6397 med Parkes radioteleskop i Australien. Kredit:NAOC/ScienceApe
Millisekunderpulsarer (MSP) är utvecklade neutronstjärnor med korta spinperioder som har genomgått en lång period av massöverföring i en binär fas med låg massa röntgenstrålar. Globulära kluster (GC) – konglomerationer av tiotusentals eller miljoner stjärnor – är produktiva miljöer för bildandet av MSP. I NGC 6397 – en av två GC närmast jorden – hade dock bara en MSP identifierats tills nyligen.
Nu har forskare inte bara hittat en andra pulsar i vårt närliggande GC utan har en bättre uppfattning om varför andra pulsarer har "försvunnit".
Med hjälp av Parkes radioteleskop i Australien för att observera NGC 6397 upptäckte Dr. Zhang Lei från National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) en ny 5,78 ms-period MSP, kallad PSR J1740-5340B (NGC 6397B), i ett förmörkande binärt system. Denna upptäckt bekräftades av MeerKAT-radioteleskopet i Sydafrika.
NGC 6397B kan endast detekteras när pulsaren är på den sida av sin omloppsbana som är närmast observatören. Dess uppmätta omloppsperiod på 1,97 dagar är den längsta bland alla förmörkande binärer i GC. Denna omloppsperiod överensstämmer också med den för den tidigare upptäckta röntgenkällan U18, som en gång ansågs vara en "dold MSP". U18 har nu bekräftats av den aktuella forskningen att vara NGC 6397B.
Verket publicerades i The Astrophysical Journal Letters den 28 juli.
Prof. Li Di från NAOC, motsvarande författare, organiserade den första sammanhängande de-spridda sökningen efter nya pulsarer i NGC 6397 med hjälp av det ultrabredbandiga låga (UWL) mottagaren som nyligen installerades på Parkes radioteleskop.
Med hjälp av data från den första observationen av Parkes radioteleskop den 12 april 2019 upptäckte Dr Zhang den nya pulsaren. Totalt gjordes 39 observationer av Parkes radioteleskop under en period av tre år tillsammans med två observationer av radioteleskopet MeerKAT.
Ett anmärkningsvärt kännetecken för NGC 6397B är svagheten i dess radiosignal och långa perioder med radiovila. Forskarna föreslog att NGC 6397B kan vara representativ för en undergrupp av extremt svaga och kraftigt skymd binära pulsarer. Forskarna sa att detta kan förklara den uppenbara överflöd av isolerade pulsarer i de täta kärnorna av GCs, där stjärninteraktioner förväntas företrädesvis resultera i binärer. Med andra ord, binärer kanske inte saknas – de kan bara vara svåra att upptäcka.
Enligt forskarna är dessa svaga pulsarer svåra att fånga upp i radioband, antingen för att de är inbäddade i plasmamoln eller aktivt samlar på sig materia på grund av sina följeslagare.
Framtida forskning kan testa om dessa förklaringar korrekt beskriver varför få binära pulsarer har hittats i GC. + Utforska vidare
