由天文学研究大学协会(AURA)提供 艺术家对正在进化的白矮星(前景)和毫秒脉冲星(背景)双星系统的印象
使用4
位于智利塞罗帕钦的1米SOAR望远镜,是美国国家科学基金会NOIRLab项目“塞罗托洛美洲天文台”的一部分,天文学家发现了第一个双星系统的例子,该系统由一颗围绕毫秒脉冲星运行的不断演化的白矮星组成,其中毫秒脉冲星处于加速旋转过程的最后阶段
最初由费米太空望远镜探测到的这一来源,是这种双星系统演化过程中“缺失的一环”
信用:NOIRLab / NSF / AURA / J
达席尔瓦/太空引擎确认:M
扎马尼 使用4
1米长的SOAR望远镜在智利,天文学家发现了双星系统的第一个例子,在这个例子中,一颗正在变成白矮星的恒星正在围绕一颗刚刚变成快速旋转的脉冲星的中子星运行
这对双星最初由费米伽马射线太空望远镜探测到,是这种双星系统演化过程中的“缺失环节”
一个明亮而神秘的伽马射线源被发现是一颗快速旋转的中子星——被称为毫秒脉冲星——它围绕着一颗正在演化成极低质量白矮星的恒星运行
这类双星系统被天文学家称为“蜘蛛”,因为脉冲星在变成白矮星时会“吃掉”伴星的外部
天文学家用4
智利塞罗帕钦的1米SOAR望远镜,是塞罗托洛美洲天文台(CTIO)的一部分,是国家科学基金会NOIRLab的一个项目
自2008年发射以来,美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜一直在对宇宙中产生丰富伽马射线的物体进行编目,但并不是所有它探测到的伽马射线源都已经被分类
一个这样的源,称为4FGL J1120
0-2204,是整个天空中第二亮的伽马射线源,至今仍未被确认
来自美国和加拿大的天文学家,由华盛顿美国海军研究实验室的塞缪尔·斯威哈特领导
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,使用SOAR望远镜上的古德曼摄谱仪来确定4FGL J1120的真实身份
0-2204
据美国宇航局的斯威夫特和欧空局的XMM-Newton太空望远镜观察,伽马射线源也发射X射线,它被证明是一个双星系统,由每秒旋转数百次的“毫秒脉冲星”和极低质量白矮星的前身组成
这对恒星位于2600光年之外
斯威哈特说:“密歇根州立大学在SOAR望远镜上的专用时间、它在南半球的位置以及古德曼摄谱仪的精度和稳定性都是这一发现的重要方面。”
美国国家科学基金会NOIRLab项目主任克里斯·戴维斯指出:“这是一个很好的例子,说明了中型望远镜,尤其是SOAR,如何被用来帮助描述其他地面和天基设施的不寻常发现。”
“我们预计,在未来十年,SOAR将在许多其他时变和多信使来源的后续行动中发挥至关重要的作用
" 古德曼摄谱仪测量的双星系统的光谱显示,来自原白矮星伴星的光是多普勒频移d——交替向红色和蓝色移动——表明它每15小时围绕一颗致密的大质量中子星运行
“光谱也让我们能够限制伴星的近似温度和表面重力,”斯威哈特说,他的团队能够利用这些特性,并将它们应用于描述双星系统如何演化的模型中
这使得他们能够确定该伴星是质量极低的白矮星的前身,其表面温度为8200摄氏度(15000华氏度),质量仅为太阳的17%
当一颗质量与太阳相似或更小的恒星到达寿命终点时,它将耗尽其核心核聚变过程所需的氢
有一段时间,氦接管了恒星并为其提供能量,导致其收缩和变热,并促使其膨胀和演化成一个亿万公里大小的红巨星
最终,这颗膨胀的恒星的外层可以被吸积到一个双星伴星上,核聚变停止,留下一颗大约地球大小的白矮星,并在超过10万摄氏度(18万华氏度)的温度下发出咝咝声
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1米长的SOAR望远镜在智利,天文学家发现了双星系统的第一个例子,在这个例子中,一颗正在变成白矮星的恒星正在围绕一颗刚刚变成快速旋转的脉冲星的中子星运行
这对双星最初由费米伽马射线太空望远镜探测到,是这种双星系统演化过程中的“缺失环节”
信用:图片和视频:NOIRLab / NSF / AURA / J
达席尔瓦/空间发动机/ CTIO /萨奥/ J
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布尔戈斯/美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA/盖世太尔)/加州理工学院/ IPAC确认:M
扎马尼(NSF的NOIRLab) /音乐:Stellardrone - Airglow 4FGL J1120中的原白矮星
0-2204系统还没有进化完
斯威哈特说:“目前它体积庞大,半径大约是质量相似的普通白矮星的五倍。”
“它将继续冷却和收缩,在大约20亿年后,它看起来将与我们已经知道的许多极低质量的白矮星相同
" 毫秒脉冲星每秒旋转数百次
它们是由来自一个伴星的吸积物质旋转起来的,在这种情况下,是来自变成白矮星的恒星
大多数毫秒脉冲星发射伽马射线和X射线,通常是在脉冲星风(旋转中子星发出的带电粒子流)与伴星发出的物质碰撞时
斯威哈特说,目前已知大约有80个极低质量的白矮星,但“这是发现的极低质量白矮星的第一个前兆,它可能围绕中子星运行。”
因此,4FGL J1120
0-2204是这个加速旋转过程的末端的独特外观
所有其他已经被发现的白矮星-脉冲星双星都已经过了旋转阶段
斯威哈特说:“利用SOAR望远镜的后续光谱学,瞄准无关联的费米伽马射线源,使我们能够看到伴星正在围绕某个东西运行。”
“没有这些观察,我们不可能发现这个令人兴奋的系统
" 这项研究发表在论文“4FGL J1120
0–2204:一个独特的伽马射线明亮中子星双星,具有极低质量的原白矮星”,将在《天体物理学杂志》上发表
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