Учёные изучили уникальную систему, состоящую из пульсара и звёздного остатка. Малая дистанция между пульсаром и его спутником порождает интенсивное нагревательное воздействие на компаньона, выражающееся в сильном переменном оптическом излучении.
Эволюция близких звездных систем полна драматичных моментов. В отличие от одиночных звёзд, судьба которых почти целиком зависит от её массы, судьбы в двойных системах формируются под влиянием массы каждого компонента и расстояния между ними — существует множество возможных сценариев. Наиболее частый из них протекает следующим образом…
Став красным гигантом, более массивная звезда увеличивается в десятки раз и занимает всё пространство. полость РошаЭто область, за пределами которой приливные силы спутника сильнее собственной гравитации звезды. Из-за этого вещество переходит от гиганта к спутнику, вследствие чего первый раньше времени превращается в белого карлика, а второй увеличивает массу. В таком состоянии сейчас находится система. Алголя, а в прошлом, возможно, это происходило в системе Сириуса.
В первом действии всё относительно спокойно, но к финалу драма ускоряется. Вторая звезда увеличивается в массе и быстрее эволюционирует, превращаясь в красного гиганта. Тогда настает время первого компаньона пировать: белый карлик перехватывает оболочку гиганта и сам начинает набирать массу.
АккрецияНа малых объектах происходят куда более интенсивные явления, чем на обычных звездах. Главной последовательностиИногда гравитационное притяжение к звезде-компаньону заставляет часть вещества свернуться и нагреться на поверхности белого карлика. В итоге это приводит к взрывам — новообразованиям звездного типа, а если масса белого карлика становится достаточной предела Чандрасекара, то он и сам взрывается, становясь сверхновой типа IaЧем меньше расстояние между элементами системы, тем сильнее обмен массой и вызванные им разрушительные явления. В очень компактных системах второй компаньон может отомстить, особенно если представляет собой нейтронную звезду. Уменьшая орбиту за счет приливного трения, он может оказаться внутри красного гиганта, превратив его в необычное тело. Ландау-Торна-Житков и приблизив его собственный конец.
Иногда красный гигант успевает избавиться от оболочки до того, как нейтронная звезда, в которую превратился первый компаньон, уйдет в самое его ядро. Образовавшаяся сверх-тесная система из пульсара и остатка второй звезды на время обретает стабильность, но затем из-за гравитационных волн орбита становится еще теснее. Пульсар своими приливными силами начинает пожирать остаток менее массивной звезды и разрушать его жестким излучением. PSR B1957+20Астрономы дали объекту название «Черная вдова». Его период обращения равен девяти часам, но этот показатель может быть ещё меньше.
Системы типа «Черной вдовы» обнаруживают по характерному рентгеновскому и гамма-излучению, испускаемому пульсаром. Ученые из Массачусетского технологического института под руководством Кевина Бердджа проводят исследования. занялисьИзучением оптического излучения уже известных систем, а также поиском новых таких объектов была открыта самая экстремальная система пульсара и поедаемого им компаньона из ныне известных.
В новой системе ZTF J1406+1222 вращение происходит всего за 62 минуты, что значительно быстрее, чем в системе с девятичасовым периодом обращения. Такая быстрота превышает теоретический предел для систем с нейтронной звездой и остатком водорода, поэтому компаньон системы состоит из гелия или более тяжелых элементов.
Когда-то ZTF J1406+1222 был звездой, но теперь от него осталось плотное ядро, вращающееся вокруг пульсара на расстоянии, сравнимом с лунным. Его диаметр втрое превышает размер Земли. Аккреция на нейтронные звезды высвобождает энергии больше, чем термоядерный синтез, и вся эта энергия излучается из области размером несколько сотен-тысяч километров. Сильное жесткое излучение аккреционного диска и пульсара обрушивается на компаньона, разогревая его «дневную» сторону до 10 100 градусов Цельсия — почти вдвое горячее солнечной поверхности.
Белые карлики или их остатки обычно нагреты до нескольких тысяч градусов, поверхность их сравнима по яркости с Солнцем. Но даже свет нашего светила ничтожно мал по сравнению с жаром аккреционного диска рядом. Остаток, вращаясь по орбите пульсара, то обращает к Земле «дневную», то «ночную» сторону, что вызывает колебания его яркости в видимом свете в 13 раз — эти колебания астрономы и зафиксировали. Представьте: одна сторона Солнца освещена чем-то настолько ярким, что это само стало проявлять фазы, как Луна.
Вследствие воздействия жесткого излучения и приливных сил пульсара со временем компаньон полностью разрушится. В таком случае прекратится его яркая жизнь, поскольку без подпитки пульсары-вампиры за несколько десятков миллионов лет замедлят свое… бешеноеПосле вращения образуются самые обычные нейтронные звезды.