Астрономы разработали новую методику для точного определения возраста миллисекундных пульсаров, самых быстро вращающихся звезд во Вселенной. Известно, что стандартный метод оценки возраста пульсаров дает ненадежные результаты, особенно для быстро вращающихся миллисекундных пульсаров, говорит Бюлент Кизилтан, аспирант по астрономии и астрофизике в Калифорнийском университете в Сан-Крузе. «Точное определение возраста пульсаров имеет фундаментальное значение, потому что оно имеет последствия для понимания формирования и эволюции пульсаров, физики нейтронных звезд и других областей», - сказал он.
Кизилтан работал со Стивеном Торсеттом, профессором астрономии и астрофизики в UCSC, над изучением эволюции миллисекундных пульсаров. Он представил свои выводы на собрании Американского астрономического общества в Пасадене в понедельник, 8 июня.
Пульсар - это быстро вращающаяся нейтронная звезда, коллапсирующее ядро, которое остается после взрыва массивной звезды в виде сверхновой. Пульсар испускает пучки радиоволн (а также рентгеновские и гамма-лучи) от магнитных полюсов нейтронной звезды. Поскольку магнитные полюса не совмещены с осью вращения звезды, лучи движутся вокруг, как маяк маяка, посылая импульсы радиоволн на наблюдателей на Земле. Период между каждым импульсом радиоволн соответствует скорости вращения нейтронной звезды.
«В большинстве случаев единственной информацией, которую мы имеем, является радиоимпульс, который мы получаем от этих компактных звезд. Из этих импульсов мы пытаемся определить возраст, массу и параметры орбиты - действительно очень сложная задача », - сказал Кизилтан.
Обычные пульсары имеют тенденцию вращаться несколько раз в секунду, и они постепенно замедляются с возрастом, в конце концов становясь слишком слабыми для обнаружения. Однако миллисекундные пульсары вращаются сотни раз в секунду. Они достигают этих необычайных скоростей вращения, вытягивая материал из двойной звезды-компаньона, процесс, который передает момент импульса от спутника к пульсару.
«Этот процесс раскрутки по сути подобен передаче СЛР мертвому или умирающему пульсару, что дает ему вторую жизнь», - сказал Кизилтан.
Стандартный подход к определению «характерного» или «замедленного» возраста пульсара основан на двух параметрах: периоде между импульсами и частоте их замедления. Kiziltan и Thorsett показали, что этот метод может переоценить возраст пульсара в 10 раз при применении к миллисекундным пульсарам.
Чтобы повысить точность стандартной методики, они включили дополнительные ограничения, возникающие в результате процесса раскрутки, и физические ограничения на максимальный период вращения. «Мы изменили расчеты возраста, чтобы они соответствовали этим ограничениям, и показали, что этот подход позволяет получить оценки, приближенные к истинному возрасту пульсара», - сказал Кизилтан.
Они показывают, что в некоторых случаях миллисекундные пульсары, которые кажутся молодыми, на самом деле могут быть на несколько миллиардов лет старше. В других случаях молодые миллисекундные пульсары могут имитировать характеристики пульсаров, которые столь же стары, как и сама галактика.
Источники: AAS, UCSC
