Двойные нейтронные звёзды — это пары сверхплотных остатков взорвавшихся массивных звёзд. Они кружатся друг вокруг друга и постепенно сближаются, пока не сольются в мощной вспышке — источнике гравитационных волн. Но где именно образуются такие пары? Один из вариантов — внутри звёздных скоплений, где звёзд много и они тесно взаимодействуют.
Астрономы взяли данные о движении 11 таких пар и 167 шаровых скоплений (плотных и старых «шаров» из звёзд) и 2967 рассеянных скоплений (более молодых и разреженных групп). Затем «прокрутили» их пути назад во времени, как будто перематывают киноплёнку.
А вот с рассеянными скоплениями всё интереснее.
Особенно повезло двойному пульсару J0737-3039 — паре нейтронных звёзд, которые посылают радиоимпульсы, как два маяка. Его прошлая траектория пересекается с молодым рассеянным скоплением Theia 58: вероятность рождения именно там — около 14%. Это как найти старую фотографию, на которой видно, откуда ты родом.
Так что часть таких пар, возможно, начинает свою жизнь в сравнительно небольших и молодых звёздных семьях.
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.14145
We investigate the potential birthplace of Galactic binary neutron star (BNS) systems through a kinematic analysis. Using high-precision astrometry from Gaia DR3, updated pulsar distances, and Monte Carlo sampling of astrometric errors, we integrate the past trajectories of 11 Galactic BNSs and 167 globular clusters plus 2967 open clusters, to search for past encounters. Our results suggest that BNS origin in globular clusters is unlikely, with low encounter probabilities (e.g., $$\lesssim 0.5\%$$ for NGC 5139) and requiring excessive ejection velocities. Conversely, our analysis indicates that open clusters are a non-negligible formation channel. Specifically, the double pulsar J0737$$-$$3039 shows a $$13.9\%$$ ($$5.4\%$$) probability of originating from the young cluster OC 0450 (Theia 58). Based on encounter proximity and time, we argue that Theia 58 is its more plausible birthplace. Our work provides kinematic evidence consistent with an open-cluster origin for a subset of field BNSs.
Двойной пульсар J0737-3039 — единственная известная пара, где оба компонента видны как пульсары; они обращаются друг вокруг друга всего за 2,4 часа.
В романе «Контакт» Карла Сагана героиня путешествует через систему чёрных дыр, но слияния нейтронных звёзд в реальности — тоже «кротовые норы» для гравитационных волн.