Китайские астрономы использовали крупнейший радиотелескоп FAST для обнаружения необычной двойной системы, обозначенной как PSR J1856−0039. Эта система включает две нейтронные звезды, вращающиеся вокруг друг друга на очень близком расстоянии, и характеризуется наименьшей суммарной массой среди аналогичных известных систем.

PSR J1856−0039 привлекла внимание исследователей рядом уникальных характеристик. Две нейтронные звезды совершают полный оборот вокруг общей точки всего за 2,36 часа – один из самых коротких орбитальных периодов, зарегистрированных для двойных систем, состоящих из нейтронных звезд. Небольшое расстояние между этими объектами приводит к выраженным релятивистским эффектам, что делает систему ценнейшим инструментом для проверки фундаментальных физических теорий.

Общая масса этой пары составляет 2,488 солнечных массы – это наименьший показатель среди всех известных двойных систем нейтронных звезд. Пульсарный компонент имеет массу приблизительно в 1,30 раза превышающую массу Солнца, а его компаньон весит около 1,19 солнечной массы.

Вторая звезда в этой системе характеризуется крайне низкой массой,
что приближает ее к теоретическому минимуму для нейтронных звезд. Данный факт
делает систему весьма ценной для исследования процессов, лежащих в основе
взрывов сверхновых, приводящих к формированию нейтронных звезд.

Благодаря тесному расположению звезд ученые смогли зафиксировать ряд
явлений, предсказанных общей теорией относительности. К ним относятся прецессия
периастра, гравитационное красное смещение, релятивистское замедление времени и
постепенное уменьшение орбитального периода вследствие потери энергии за счет
гравитационного излучения.

MEDIASNIPER

Зафиксированное изменение скорости орбиты оказалось практически идентичным результатам, полученным на основе расчетов общей теории относительности. Соотношение между наблюдаемым значением и теоретическим прогнозом составило 1,009 ± 0,014, что находится в пределах допустимой экспериментальной погрешности и подтверждает предсказания Эйнштейна.

В процессе испускания гравитационных волн две звезды постепенно
приближаются друг к другу. По оценкам астрономов, приблизительно через 82 миллиона
лет они сольются в единый объект. Наиболее вероятным исходом является формирование
нейтронной звезды с большей массой, хотя конечный результат будет определяться
свойствами сверхплотного вещества.

Слияния двойных нейтронных звезд представляют интерес не только для
понимания природы гравитации. Они также считаются одним из основных источников
тяжелых химических элементов.

Обнаружение стало возможным в результате всестороннего исследования пульсаров Млечного Пути, проведенного с использованием радиотелескопа FAST. Высочайшая чувствительность телескопа, обусловленная его 500-метровой апертурой и конструкцией с 19 лучами, позволила совершить это открытие. В рамках аналогичных программ китайские ученые-астрономы идентифицировали приблизительно 900 новых пульсаров.

Двойные нейтронные звезды представляют собой весьма необычные астрономические объекты; на сегодняшний день известно около тридцати подобных систем. Таким образом, каждая новая пара, особенно отличающаяся компактностью и небольшой массой, предоставляет исследователям ценную возможность для проверки теории гравитации и углубленного изучения эволюции нейтронных звезд.