Pulsar podwójny

Wizja artystyczna pulsara podwójnego PSR J0737-3039, w którym oba składniki są pulsarami

Pulsar podwójny – układ podwójny składający się z pulsara i obiektu typu gwiazdowego, w bardzo rzadkich przypadkach oba składniki układu są pulsarami. W ogromnej większości przypadków towarzyszem pulsara w układzie podwójnym jest biały karzeł, znacznie rzadziej jest to zwykła gwiazda neutronowa lub gwiazda ciągu głównego[1]. Prawdopodobnie istnieją też układy składające się z pulsara i czarnej dziury, lecz (według stanu wiedzy na 2011) jeszcze żadnego takiego układu nie odkryto[2]. Około 10% znanych pulsarów istnieje w układach podwójnych[1].

Ze względu na olbrzymią masę pulsarów w podwójnych układach występują one tylko z rozdziałem odległości (tzn. obydwa obiekty są znacznie od siebie oddalone)[potrzebny przypis]. Rozmiary orbit niektórych pulsarów podwójnych są porównywalne z rozmiarami Słońca, okres obiegu wynosi w takich przypadkach około jednego dnia[1]. Z kolei największą orbitę, której rozmiar jest niewiele mniejszy niż odległość Merkurego od Słońca, ma PSR J1930-1852, jego składniki obiegają środek masy układu w ciągu około 45 dni[1].

Pierwszy pulsar podwójny, PSR B1913+16, odkryli Russell Alan Hulse i Joseph H. Taylor Jr. w 1974. Za swoje odkrycie otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1993[3].

Układ taki jest idealny do testowania ogólnej teorii względności Einsteina. Przy wykorzystaniu pulsara podwójnego PSR B1913+16 Taylor i jego współpracownicy udowodnili pośrednio istnienie fal grawitacyjnych, przewidywanych przez tę teorię[3].

Innym przykładem pulsara podwójnego jest PSR B1534+12 odkryty przez Aleksandra Wolszczana w 1990[4].

Jednym z najbardziej niezwykłych pulsarowych układów podwójnych jest AR Scorpii (AR Sco). AR Sco składa się z gwiazdy karłowatej typu M i szybko wirującego białego karła na orbicie o okresie obiegu zaledwie 3,56 godziny. Układ wykazuje emisję pulsacyjną z okresem 1,97 minuty w szerokim zakresie długości fal i przynależy do nowo zdefiniowanej klasy pulsarowych gwiazd podwójnych, znanych jako pulsar białego karła. Ten nietypowy pulsar został odkryty w 2015 roku przez zespół, którego liderem był Tom Marsh, przy udziale polskiego astronoma, Jakuba Bochińskiego[5]. Kolejny tego rodzaju pulsar, J191213.72-441045.1, został odkryty w 2023 roku[6].

Pierwszym znanym pulsarem podwójnym, w którym oba składniki są pulsarami jest odkryty w 2003 roku PSR J0737-3039[7].

Przypisy

  1. ↑ a b c d National Radio Astronomy Observatory: Pulsar with widest orbit ever detected. [w:] ScienceDaily [on-line]. 2015-05-01. [dostęp 2015-05-02]. (ang.).
  2. ↑ Claude-André Faucher-Giguère, Abraham Loeb. Pulsar-Black Hole Binaries in the Galactic Center. „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, s. 3951-3961, 2011-08-21. 415. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2011.19019.x. (ang.). 
  3. ↑ a b The Nobel Prize in Physics 1993 - Press Release. Nobel Media, 1993-10-13. [dostęp 2015-04-27]. (ang.).
  4. ↑ Aleksander Wolszczan: PSR 1257+12 AND PSR 1534+12. [w:] Circular No. 5073 (IAUC 5073) [on-line]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 1990-08-13. [dostęp 2015-05-02]. (ang.).
  5. ↑ T.R.T.R. Marsh T.R.T.R. i inni, A radio-pulsing white dwarf binary star, „Nature”, 537 (7620), 2016, s. 374–377, DOI: 10.1038/nature18620, ISSN 1476-4687 [dostęp 2024-07-10]  (ang.).
  6. ↑ IngridI. Pelisoli IngridI. i inni, A 5.3-min-period pulsing white dwarf in a binary detected from radio to X-rays, „Nature Astronomy”, 7 (8), 2023, s. 931–942, DOI: 10.1038/s41550-023-01995-x, ISSN 2397-3366 [dostęp 2024-07-10]  (ang.).
  7. ↑ The first double pulsar. [w:] Australia Telescope National Facility [on-line]. 2003. [dostęp 2015-04-27]. (ang.).