一项研究调查了一颗巨大的“蜘蛛”脉冲星PSR J2215+5135
J2215的二元X射线和光学轨道光曲线。资料来源:uux.cn/Sullivan和Romani,2024年。
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(Tomasz Nowakowski):加州斯坦福大学的天文学家对一颗名为PSR J2215+5135的大质量“蜘蛛”脉冲星进行了X射线和光学联合观测。5月22日在预印本服务器arXiv上发表的一篇论文中介绍了观测活动的结果,为了解这颗脉冲星的性质提供了更多线索。
旋转最快的脉冲星,即旋转周期低于30毫秒的脉冲星被称为毫秒脉冲星(MSPs)。研究人员假设,当最初质量更大的成分变成中子星,然后由于次级恒星的物质吸积而旋转时,它们是在双星系统中形成的。
一类具有半简并伴星的极端双星脉冲星被称为“蜘蛛脉冲星”。如果伴星质量极低(小于0.1太阳质量),这些天体被进一步归类为“黑寡妇”,而如果次级恒星更重,它们被称为为“红背星”
在蜘蛛脉冲星中,伽马射线发射和脉冲星风中的相对论粒子照射到伴星,从而产生大质量的恒星风。观测表明,当脉冲星风和伴风碰撞时,它们形成了所谓的双星内冲击(IBS)。
PSR J2215+5135(简称J2215)位于大约9800光年外,是一个红背蜘蛛MSP,自转周期为2.61毫秒,自转下降功率约为50分之一秒。系统中的中子星质量约为2.24太阳质量,而伴星质量估计约为0.3太阳质量。J2215的轨道周期为4.14小时,其色散量为225.6个/cm3。
最近,斯坦福大学的Andrew Sullivan和Roger Romani利用欧空局的XMM牛顿飞船对J2215进行了更深入的研究。基于XMM-Newton数据,他们生成了J2215的轨道光曲线,并用它们来模拟系统特性。
新的观测发现,J2215中的中子星质量约为2.15太阳质量,伴星的质量每年损失0.0003地球质量。因此,研究人员计算出J2215可能会成为一个孤立的MSP。
根据J2215的X射线分析,研究人员发现IBS仍然包裹在脉冲星周围。这是红背星的典型情况,因为在这样的系统中,伴随风主导着脉冲星风,因此IBS包裹在脉冲星周围,而在黑寡妇中,IBS包裹在伴随物体周围。
该研究还发现,J2215位于10800光年外,其自旋下降功率为52分之一erg/s。该论文的作者假设J2215的IBS可能会重新处理其大部分自旋下降功率。