Учёные проследили эволюцию редкого пульсара: PSR J1023+0038 меняет орбиту и режим излучения

Переходные миллисекундные пульсары — уникальные объекты, способные «переключаться» между режимами радиопульсара и аккрецирующего рентгеновского источника. Новая работа раскрывает детали эволюции системы PSR J1023+0038, где нейтронная звезда взаимодействует с компаньоном, приводя к изменению орбитальных параметров и особенностям излучения.

PSR J1023+0038 — один из немногих известных переходных миллисекундных пульсаров, способных быстро менять режим излучения. В последние годы объект активно наблюдается как в оптическом, так и в рентгеновском диапазоне, что позволяет отслеживать изменения в поведении системы с высокой точностью.

Авторы провели серию наблюдений с помощью оптического прибора Aqueye+ и рентгеновской обсерватории NICER, охватив период с 2021 по 2023 год. Особое внимание уделялось измерению времени прохождения нейтронной звезды через восходящий узел орбиты (Tasc) и фазовому сдвигу между оптическими и рентгеновскими импульсами.

Результаты показали, что Tasc увеличивается примерно на 20 секунд в год, что указывает на рост орбитального периода и расстояния между компонентами системы. Такой тренд согласуется с моделью неконсервативного перетекания вещества через точку Лагранжа, когда донор теряет массу под действием пульсарного ветра, а большая часть вещества выбрасывается из системы.

Впервые с высокой точностью измерен фазовый сдвиг между оптическими и рентгеновскими импульсами: оптические импульсы отстают от рентгеновских на 112 микросекунд. Это подтверждает общую природу механизма излучения в обеих областях спектра и поддерживает модель синхротронного происхождения импульсов в зоне взаимодействия пульсарного ветра и аккреционного диска.

Полученные данные позволяют уточнить параметры эволюции двойной системы и дают представление о процессах, происходящих при взаимодействии нейтронной звезды с компаньоном. Такие исследования важны для понимания механизмов потери массы, эволюции орбит и формирования релятивистских ветров в подобных системах.

Дальнейшие наблюдения за PSR J1023+0038 помогут в отслеживании долгосрочных изменений и уточнении моделей эволюции переходных миллисекундных пульсаров.

 Источник: arXiv