马克斯·普朗克学会本杰明·克尼斯佩尔著 艺术家对PSR j 2039-5617及其同伴的印象
这个双星系统由一颗快速旋转的中子星(右)和一颗质量约为太阳六分之一的伴星(左)组成
中子星的强大潮汐力使它变形，中子星的伽马射线(洋红色)加热了它
模拟的恒星表面温度显示为棕色(较冷)到黄色(较热)
中子星的辐射缓慢但肯定地蒸发了恒星，并在双星系统中产生等离子云，这阻碍了在无线电波长下的观察
学分:克尼斯佩尔/克拉克/马克斯·普朗克引力物理研究所/美国宇航局GSFC 一个国际研究小组，成员来自马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所；汉诺威的AEI)已经表明一颗快速旋转的中子星位于现在被称为PSR j 2039-5617的天体的核心
他们使用新颖的数据分析方法和公民科学项目“爱因斯坦之家”的巨大计算能力，在美国宇航局费米空间望远镜的数据中追踪中子星的内部伽马射线脉动
他们的结果表明脉冲星与一颗质量约为太阳六分之一的恒星在同一轨道上
脉冲星正在缓慢但肯定地蒸发这颗恒星
研究小组还发现，随着时间的推移，伴侣的轨道会发生轻微的不可预测的变化
使用他们的搜索方法，他们希望在未来能找到更多这样的系统
“多年来，人们一直怀疑在我们现在所知的PSR j 2039-5617中子源的中心有一颗脉冲星，一颗快速旋转的中子星，”博士拉斯·尼德说
D
马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所；该研究的合著者今天发表在《皇家天文学会月报》上
“但只有揭开面纱，利用成千上万名志愿者捐赠给爱因斯坦家园的计算能力，才能发现伽马射线脉动，”他补充道
自2014年以来，这颗天体一直被认为是x光、伽马射线和光的来源
到目前为止获得的所有证据都指向一颗在轨道上快速旋转的中子星，而一颗重量较轻的恒星位于中子源的中心
但是缺少明确的证据
用光学望远镜进行精确观测 解开这个谜的第一步是用光学望远镜对恒星伴侣进行新的观察
他们提供了关于双星系统的精确知识，没有这些知识，伽马射线脉冲星搜索(即使有爱因斯坦@Home的巨大计算能力)将是不可行的
该系统的亮度在一个轨道周期内变化，取决于中子星的伴星面向地球的哪一侧
“对于J2039-5617，有两个主要的过程在起作用，”Dr
科林·克拉克来自焦德雷尔银行天体物理中心，该研究的主要作者和前博士
D
汉诺威航空工业学院的学生
“脉冲星加热了轻质量伴星的一侧，它看起来更亮、更蓝
此外，伴星被脉冲星的引力扭曲，导致恒星的表观尺寸在轨道上变化
“这些观测让研究小组获得了双星5的最精确的测量结果
5小时轨道周期，以及系统的其他特性
在成千上万志愿者的帮助下进行搜索 有了这些信息和盖亚数据的精确天空位置，该团队利用分布式志愿计算项目“爱因斯坦@家园”的聚合计算能力，对美国宇航局费米伽马射线太空望远镜大约11年的建筑观测进行了新的搜索
他们改进了为此目的而开发的早期方法，在数万名志愿者的帮助下搜索费米数据，寻找空间望远镜上的大面积望远镜记录的伽马射线光子中的周期性脉动
志愿者将他们计算机的中央处理器和图形处理器上的闲置计算周期捐赠给爱因斯坦@Home
这种搜索需要非常细致地梳理数据，以免遗漏任何可能的信号
所需的计算能力是巨大的
在一个单一的计算机核心上，这项研究可能需要500年才能完成
通过使用爱因斯坦@Home资源的一部分，它在两个月内完成
借助爱因斯坦家庭志愿者捐赠的计算能力，研究小组发现了快速旋转中子星的伽马射线脉动
这颗伽马射线脉冲星，现在被称为J 2039 5617，每秒旋转约377次
轨道的惊人变化 “我们发现伴星的轨道周期在11年间有微小的不可预测的变化
它最多只变化十毫秒左右，但是既然我们知道每一个单个伽马光子从脉冲星到微秒精度的到达时间，即使这一点点也是很多的！”尼德说
轨道周期的这些变化可能与其磁活动引起的伴星形状的微小变化有关
与我们的太阳相似，这位同伴可能正在经历活动周期
不断变化的磁场与恒星内部的等离子体相互作用，使其变形
随着恒星形状的变化，它的引力场也随之变化，进而影响脉冲星的轨道
这可以解释观测到的轨道周期变化
“蜘蛛状”脉冲星吞噬它们的配偶 当轻质量恒星伴星围绕脉冲星运行时，脉冲星的强辐射和粒子风会蒸发伴星
尼德解释说:“这就是为什么天文学家称像这样的系统为‘红背蜘蛛’，指的是澳大利亚红背蜘蛛，它们的雌性在交配后吃掉雄性。”
在J 2039 5617的例子中，从恒星上烧蚀下来的物质在吸收无线电波的双星系统中形成带电粒子云
这也是之前对中子星脉动无线电发射的研究失败的原因之一
通过伽马射线数据精确确定轨道，也有可能探测到无线电脉动，这将在另一篇论文中发表
“我们知道费米空间望远镜发现的几十个类似的伽马射线源，其真实身份仍不清楚，”教授说
医生
布鲁斯·艾伦，汉诺威马克斯·普朗克引力物理研究所所长，爱因斯坦之家的创始人兼主任
“许多可能是隐藏在二进制系统中的脉冲星，我们将继续用爱因斯坦@Home追踪它们，”他补充道
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
