Med hjälp av MeerKAT-radioteleskopet har ett internationellt team av astronomer upptäckt 10 nya millisekunderspulsarer i en galaktisk klotkluster känd som Terzan 5. Fyndet, som gör Terzan 5 till det mest pulsarrika klothopen, rapporterades i en forskningsartikel som publicerades i mars 26 på förtrycksservern arXiv .
Pulsarer är starkt 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.
Terzan 5 upptäcktes 1968 och är ett klotformigt kluster (GC) som ligger i Vintergatans utbuktning, cirka 18 800 ljusår bort. Den har en radie på 2,7 ljusår, en massa på cirka 2 miljoner solmassor och beräknas vara 12 miljarder år gammal. Med tanke på att Terzan 5 har varit känd i decennier, är det en av de mest studerade GC, och tidigare observationer har funnit att den är värd för en mängd pulsarer, inklusive MSP.
Förekomsten av många pulsarer i Terzan 5 kan fortfarande vara okänd och det uppskattas att detta kluster kan innehålla till och med 200 sådana objekt. Därför har ett team av astronomer under ledning av Prajwal Padmanabh från Max Planck Institute for Gravitational Physics i Hannover, Tyskland, observerat Terzan 5 med radioteleskopet MeerKAT med hjälp av L-Band (856–1 712 MHz) mottagare, i hopp om att identifiera nya pulsarer i detta kluster.
Som ett resultat upptäckte Padmanabhs team 10 nya MSP:er, varav nio visade sig vara binära system. Efter upptäckten har Terzan 5 nu 49 pulsarer, vilket hittills är det högsta antalet för alla kända klothopar.
De nyfunna MSP:erna har snurrperioder mellan 1,25 och 4,54 millisekunder, medan deras spridningsmått är liknande – inom ett intervall på 235,44–239,46 pc/cm 3 . Astronomerna lyckades härleda den karakteristiska åldern för fem av de nyupptäckta pulsarerna och den är i allmänhet mellan 1,3 och 3,18 miljarder år.
Forskarna underströk att den enda isolerade pulsaren i provet, benämnd Ter5as, har en spinperiod på 2,32 millisekunder och många av dess parametrar är fortfarande okända. Fyra pulsarer i provet, nämligen Ter5au, Ter5ap, Ter5av och Ter5ax, har sannolikt vita dvärgkompisar med minsta massor inom ett område av 0,07–0,28 solmassor.
Författarna till tidningen noterade att en av de nyligen hittade MSP:erna, betecknad Ter5ao, är en excentrisk pulsar med bred omloppsbana med en stor minsta följeslagaremassa på cirka 0,69 solmassor och en snabb spinnperiod. Dessa fynd tyder på att det kan vara ett sällsynt dubbelneutronstjärnsystem (DNS).
Mer information: P.V. Padmanabh et al, Upptäckt och timing av tio nya millisekunderspulsarer i klotklustret Terzan 5, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.17799
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
