PSR J0737−3039 - PSR J0737−3039
 Впечатление художника. Объекты не показаны в масштабе: если они были изображены размером с шарики, их будет 225 м (750 футов ) Кроме. Смотрите также MPEG анимация (2.4 МБ ) | |
| Данные наблюдений Эпоха J2000Равноденствие J2000 | |
|---|---|
| Созвездие | Щенок |
| Прямое восхождение | 07час 37м 51.248s |
| Склонение | −30° 39′ 40.83″ |
| Характеристики | |
| Спектральный тип | Pulsar |
| Тип переменной | Никто |
| Астрометрия | |
| Расстояние | 3200–4500 лы (1150 ПК ) |
| Орбита[1] | |
| Первичный | PSR J0737-3039 А |
| Компаньон | PSR J0737-3039 B |
| Период (П) | 2.45 час |
| Эксцентриситет (е) | 0.088 |
| подробности | |
| PSR J0737−3039A | |
| Масса | 1.338 M☉ |
| Вращение | 22.699379516796 РС[2][3] |
| PSR J0737−3039B | |
| Масса | 1.249 M☉ |
| Вращение | 2.7734612349 s[2][3] |
| Прочие обозначения | |
2XMM J073751.4−303940 | |
| Ссылки на базы данных | |
| SIMBAD | данные |
PSR J0737−3039 единственный известный двойник пульсар. Он состоит из двух нейтронные звезды испускающий электромагнитные волны в радиоволнах в релятивистском бинарная система. Эти два пульсара известны как PSR J0737-3039A и PSR J0737-3039B. Он был обнаружен в 2003 г. Австралия с Обсерватория Паркса международной группой во главе с радиоастрономом Марта Бургай во время съемки пульсаров в высоких широтах.[4]
Пульсары
Пульсар - это нейтронная звезда который производит пульсирующее радиоизлучение из-за сильного магнитное поле. Нейтронная звезда - это сверхкомпактный остаток массивной звезды, которая взорвалась как сверхновая звезда. Нейтронные звезды имеют массу больше нашей солнце, но их диаметр всего несколько километров. Эти чрезвычайно плотные объекты вращаются на своих топоры, производя целенаправленные электромагнитные волны которые кружат по небу, создавая эффект маяка, со скоростью, которая может достигать нескольких сотен импульсов в секунду.
PSR J0737−3039 - единственная известная система, содержащая два пульсара, то есть система «двойных пульсаров». Объект похож на PSR B1913 + 16, который был открыт в 1974 г. Тейлор и Hulse, и за который они выиграли 1993 Нобелевская премия по физике. Такие объекты позволяют точно тестировать Эйнштейн теория общая теория относительности, потому что точная и последовательная синхронизация импульсов пульсара позволяет увидеть релятивистские эффекты, когда в противном случае они были бы слишком малы. Хотя у многих известных пульсаров есть двойные компаньоны, и многие из них считаются нейтронными звездами, J0737-3039 - это первый случай, когда оба компонента, как известно, являются не просто нейтронными звездами, но и пульсарами.
Физические характеристики
Орбитальный период J0737−3039 (2,4 часа) является самым коротким из известных для такого объекта (одна треть от Объект Тейлора – Халса ), что позволяет проводить самые точные тесты. В 2005 году было объявлено, что измерения показали отличное согласие между общей теорией относительности и наблюдениями. В частности, прогнозы потерь энергии из-за гравитационные волны похоже, соответствует теории.
В результате потери энергии из-за гравитационных волн обычная орбита (примерно 800 000 километров в диаметре) сжимается на 7 мм в день. Два компонента объединятся примерно через 85 миллионов лет.
Свойство Пульсар А Пульсар Б Период отжима 22,699 миллисекунд 2,773 секунды Масса 1,337 солнечных масс 1.250 солнечных масс Орбитальный период 2,454 часа (8834,53499 секунд)
Из-за прецессии релятивистского спина импульсы от Pulsar B больше не обнаруживаются с марта 2008 года, но ожидается, что они снова появятся в 2035 году из-за прецессии, которая снова появится в поле зрения.[5]
Открытие
PSR J0737−3039A был обнаружен в 2003 году вместе со своим партнером на австралийской 65-метровой антенне Радиообсерватория Паркса; J0737−3039B не был идентифицирован как пульсар до второго наблюдения. Первоначально система наблюдалась международной группой во время многолучевого исследования на высоких широтах, организованного с целью обнаружения большего количества пульсаров в ночном небе.[2]Первоначально это звездная система считалось обычным обнаружением пульсара. Первое обнаружение показало, что один пульсар с периодом 23 миллисекунды находился на орбите вокруг нейтронной звезды. Только после последующих наблюдений был обнаружен более слабый второй пульсар с импульсом 2,8 секунды от звезды-компаньона.
Хотя с момента их открытия в 1967 году Энтони Хьюишем и Джоселин Белл из Кембриджского университета было обнаружено более 1400 пульсаров, эта конкретная система вызвала большой интерес. Предыдущие наблюдения зафиксировали пульсар, вращающийся вокруг нейтронной звезды, но никогда не регистрировали два пульсара, вращающихся вокруг друг друга.[6]
Последствия
Двойная пульсарная система PSR J0737−3039 изучается с целью тестирования Эйнштейна общая теория относительности выдвинутый в 1915 году. Исследование двойных пульсаров представляет собой прекрасную возможность, поскольку среда, созданная искривленным пространством-временем из-за сдвига интенсивных масс, чрезвычайно редка, и поэтому идеально подходит для проверки теории Эйнштейна и наблюдения гравитационные волны.[7]
Уникальное происхождение
В дополнение к важности этой системы для проверки общей теории относительности, Пиран и Шавив показали, что молодой пульсар в этой системе должен был родиться без выброса массы, что подразумевает новый процесс нейтронная звезда образование, которое не связано со сверхновой.[8] В то время как стандартная модель сверхновой предсказывает, что система будет иметь собственное движение со скоростью более 100 км / с, они предсказали, что эта система не будет показывать сколько-нибудь значительного собственного движения. Их предсказание позже было подтверждено хронометражом пульсаров.[9]
Затмения
Еще одно открытие двойного пульсара - это наблюдение затмения с соединение верхнего и более слабого пульсара. Это происходит, когда пончик сформированный магнитосфера одного пульсара, наполненного поглощающей плазма, блокирует свет пульсара-компаньона. Блокировка продолжительностью более 30 с не является полной из-за ориентации плоскости вращения двойной системы относительно Земли и ограниченных размеров более слабого пульсара. магнитосфера; часть света более сильного пульсара все еще может быть обнаружена во время затмения.
Другие двоичные системы
Целый ряд различающихся двухчастные системы могут возникнуть там, где существует пульсар. Помимо системы двойных пульсаров, существуют также эти системы:
- Пульсар -белый Гном система; Такой как ПСР В1620−26 двойная звезда.
- Система пульсар – нейтронная звезда, такая как PSR B1913 + 16.
- Пульсар и нормальная звезда; например, PSR J0045-7319, система, состоящая из пульсара и главной последовательности B звезда.
Недавно был обнаружен пульсар[10] очень близко к сверхмассивной черной дыре в ядре нашей галактики, но ее движение еще не было официально подтверждено как орбита захвата Sgr A *. Система пульсар – черная дыра могла бы стать еще более сильной проверкой общей теории относительности Эйнштейна из-за огромного гравитационные силы проявляется обоими небесными объектами. В Массив квадратных километров, запланированный радиотелескоп , который должен быть построен в южном полушарии в 2018 году (первый свет в 2020 году), будет наблюдать двойные пульсарные системы. Он также будет искать системы пульсар-черная дыра, чтобы проверить общая теория относительности.[11]
Смотрите также
использованная литература
- ^ Понимание и улучшение хронометража PSR J0737-3039B, 2020, arXiv:2011.02357
- ^ а б c Первый двойной пульсар - Список команды. Проверено 7 июля 2010 г.
- ^ а б Каталог ATNF Pulsar база данных [1].
- ^ Бургай, М .; d'Amico, N .; Possenti, A .; Манчестер, Р. Н .; Lyne, A. G .; Joshi, B.C .; McLaughlin, M. A .; Kramer, M .; Саркисян, Дж. М .; Камило, Ф .; Калогера, В .; Kim, C .; Лоример, Д. Р. (2003). «Повышенная оценка скорости слияния двойных нейтронных звезд из наблюдений высокорелятивистской системы». Природа. 426 (6966): 531–533. arXiv:Astro-ph / 0312071. Bibcode:2003Натура 426..531Б. Дои:10.1038 / природа02124. PMID 14654834. S2CID 4336133.
- ^ Perera, B. B.P .; McLaughlin, M. A .; Kramer, M .; Лестница, И. Х .; Ferdman, R.D .; Freire, P. C. C .; Possenti, A .; Breton, R.P .; Манчестер, Р. Н .; Бургай, М .; Lyne, A. G .; Камило, Ф. (2010). «Эволюция Psr J0737–3039B и модель прецессии релятивистского спина». Астрофизический журнал. 721 (2): 1193–1205. arXiv:1008.1097. Bibcode:2010ApJ ... 721.1193P. Дои:10.1088 / 0004-637X / 721/2/1193. S2CID 118854647.
- ^ Арго, Меган (2009-03-03). "Двойной пульсар". Центр астрофизики Джодрелл Бэнк. Получено 2010-07-07.
- ^ Тейлор, Дж. Х. (1992). «Хронометраж пульсаров и релятивистская гравитация». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия A: Физические и технические науки. 341 (1660): 117–134. Bibcode:1992РСПТА.341..117Т. Дои:10.1098 / рста.1992.0088. S2CID 121884205.
- ^ Пиран, Т .; Шавив, Н. (2005). «Происхождение двойного пульсара J0737−3039B». Письма с физическими проверками. 95 (5): 051102. arXiv:astro-ph / 0409651. Bibcode:2005ПхРвЛ..94э1102П. Дои:10.1103 / PhysRevLett.94.051102. PMID 15783626. S2CID 42212345.
- ^ Kramer, M .; и другие. (2006). «Силовые испытания силы тяжести с двойным пульсаром». Annalen der Physik. 15 (1–2): 34–42. Bibcode:2006AnP ... 518 ... 34K. Дои:10.1002 / andp.200510165.
- ^ Магнитар / SGR / радиопульсар всего в 3 ”от Sgr A *”[2] ".
- ^ "«Сильные полевые испытания гравитации с использованием пульсаров и черных дыр» В архиве 2010-12-06 в Wayback Machine Проверено 6 июля 2010.
внешние ссылки
- «Первый известный двойной пульсар открывает новую астрофизику». Манчестерский университет. 8 января 2004 г.
- «Первый двойной пульсар». Австралийский национальный объект телескопа.
- «PSR J0737-3039». SIMBAD. Центр астрономических исследований Страсбурга.
- "Pulsares trazem boas notícias aos caçadores de ondas gravitacionais" [Пульсары приносят хорошие новости охотникам за гравитационными волнами]. Portal do Astrónomo (на португальском). 26 декабря 2003 г.
- «Пульсар в тесной паре». Успехи физики. 1 января 2004 г.
- "Страница двойного пульсара Рене". Домашняя страница Рене. Архивировано из оригинал 12 августа 2014 г.
- Наей, Роберт (12 декабря 2003 г.). «Новая двойная нейтронная звезда испытает Эйнштейна». Небо и телескоп.
- Наей, Роберт (3 марта 2005 г.). «Эйнштейн проходит новые испытания». Небо и телескоп.