Photo de M71E (le binaire du pulsar à droite de la figure), FAST (en bas de la figure) et de l’amas globulaire M71 (en arrière-plan). Crédit : ScienceApe/CAS/NAOC
Des scientifiques des Observatoires astronomiques nationaux (NAOC) de l’Académie chinoise des sciences, ainsi que leurs partenaires internationaux, ont utilisé le radiotélescope sphérique de cinq cents mètres (FAST) pour identifier un système binaire. pulsar système avec une période orbitale de 53 minutes. Ce système récemment découvert, connu sous le nom de PSR J1953+1844 ou M71E, comble une lacune existante dans notre compréhension des étapes évolutives des systèmes de pulsars-araignées.
Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Nature.
Le premier pulsar a été découvert en 1967. À l’heure actuelle, environ 3 000 de ces objets fascinants, qui tournent régulièrement et rapidement comme des toupies dans le ciel, ont été découverts.
Certains pulsars sont situés dans des systèmes binaires, en orbite avec des étoiles compagnons. Si les deux étoiles sont proches l’une de l’autre, le pulsar avalera la matière de l’étoile compagnon pour continuer à tourner. Au début, la star compagne est lourde. Mais à mesure que le pulsar « mange » son étoile compagne, les deux étoiles se rapprochent et tournent autour l’une de l’autre à une vitesse croissante. En revanche, à mesure que l’étoile perd de la masse et devient plus légère, le pulsar ne peut plus continuer à piller et repousse ainsi l’étoile compagne. En conséquence, la vitesse orbitale du pulsar ralentit.
Ce comportement, qui rappelle les araignées femelles mangeant des araignées mâles, a incité les astronomes à nommer les objets de ces deux étapes respectivement d’après les araignées rouges et veuves noires. Ils sont collectivement connus sous le nom de pulsars araignées.
L’évolution du dos rouge à la veuve noire prend beaucoup de temps, jusqu’à des centaines de millions d’années. Auparavant, seuls les systèmes de pulsars binaires dans les états redback et black widow avaient été détectés, sans qu’aucun état intermédiaire n’ait encore été trouvé. La raison en est que la période orbitale du pulsar intermédiaire prédite par cette théorie serait très courte et que la distance entre les deux étoiles serait très proche, posant ainsi des défis d’observation. Pour cette raison, la théorie de l’évolution des systèmes de pulsars d’araignées de Redback à Black Widow n’avait pas été pleinement prouvée.
Mais aujourd’hui, la possibilité de cette évolution a été confirmée par FAST, le radiotélescope le plus grand et le plus sensible au monde. L’équipe de recherche a utilisé l’observation à long terme réalisée par FAST pour détecter un système de pulsars-araignées dont la durée orbitale est la plus courte jamais découverte : seulement 53 minutes. Sur la base de diverses indications lors de l’observation, les chercheurs ont déterminé que le système se trouvait dans un état intermédiaire sur le chemin évolutif du redback à la veuve noire, comblant ainsi le chaînon manquant dans la théorie de l’évolution des araignées-pulsars.
« L’orbite du binaire est presque frontale – un tel système est extrêmement rare. FAST l’a trouvé dans la vaste mer d’étoiles grâce à ses capacités de détection extrêmement élevées. Cela a comblé une lacune dans l’évolution des systèmes de pulsars-araignées et reflète la sensibilité sans précédent de FAST », a déclaré JIANG Peng du NAOC, co-auteur correspondant de l’étude.
Nature les critiques ont décrit le résultat comme un « système binaire de pulsar très intéressant ». Cette découverte réduit d’environ 30 % le record de la période orbitale la plus courte d’un système binaire de pulsars, indiquant un processus nouveau et inconnu dans l’évolution des pulsars araignées.
Ce travail a été mené en collaboration avec l’Université du Guizhou, l’Observatoire astronomique du Yunnan, l’Observatoire astronomique de Shanghai, le National Time Service Center, l’Université de Pékin, l’Université de l’Académie chinoise des sciences, l’Institut Max Planck en Allemagne et l’Université du Nevada. , Las Vegas.
