Невидимый сосед пульсара экспресс
Пульсар — это мёртвая звезда, которая крутится с бешеной скоростью и шлёт радиоимпульсы, как маяк. Но у PSR J1928+1815 сигнал иногда гаснет на 3,6 часа. Что-то заслоняет маяк. Рядом с пульсаром кружит звезда-компаньон, и её тень падает на нас.
Долго считали, что компаньон — голая гелиевая звезда: ядро бывшей звезды, с которого сдуло внешние слои. Такая звезда должна ярко светиться в инфракрасном диапазоне. Астрономы навели на пульсар телескоп Кек с адаптивной оптикой — системой, которая убирает дрожание атмосферы, как стабилизатор в камере. Смотрели глубоко, до 21,3 звёздной величины в фильтре Ks. И ничего не увидели. Пусто.
Остаётся белый карлик — плотный остаток звезды вроде нашего Солнца. Он тусклый, и его не видно. Но как такой тихий сосед создаёт радиозатмения? Есть две идеи. Первая: белый карлик ещё молодой и горячий, с него дует ветер — поток частиц, который поглощает радиоволны пульсара. Вторая: сам пульсар сдувает вещество с карлика своим излучением. Первый вариант правдоподобнее: после определённого этапа эволюции двойной системы рождается белый карлик массой около 1,2 массы Солнца, и он способен дуть ветром несколько десятков тысяч лет. Этого хватает, чтобы прятать пульсар.
Выходит, мы застали систему в короткий миг её жизни. Ветер утихнет — и пульсар перестанет исчезать. Поэтому такие пары — редкость: большинство из них уже невидимы для нас или ещё не родились. PSR J1928+1815 — как кадр из фильма, где маяк то вспыхивает, то гаснет в тумане чужого ветра.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.03385
PSR J1928+1815 is a 10.55 ms millisecond pulsar in a 3.6 hr orbit with a massive ($$1.0$$-$$1.6\,M_{\odot}$$) companion that produces extended radio eclipses. The companion, proposed to be a stripped helium star, is undetected in optical and infrared surveys. We present deep near-infrared imaging using Keck/NIRC2 with laser guide star adaptive optics. No source is detected at the pulsar position down to a $$5\sigma$$ limit of $$K_s \approx 21.3$$. Using stripped-star atmosphere models and conservative extinction estimates, we show that any plausible helium star companion would have been detected, ruling out this interpretation. A massive white dwarf (WD) companion remains consistent with the non-detection. We consider two possible origins for the eclipses: (1) absorption in a wind driven by a young, hot WD, and (2) material ablated from the WD by the pulsar. The former can naturally arise following Case BB mass transfer, which produces $$\sim 1.2\,M_\odot$$ WDs capable of sustaining winds of $$\dot{M} \gtrsim 10^{-12}$$-$$10^{-13}\,M_\odot\,{\rm yr}^{-1}$$ for $$\sim 10^4$$-$$10^5$$ yr, sufficient to obscure the pulsar at GHz frequencies. The latter requires efficient coupling of the pulsar's spin-down luminosity to the companion to drive the needed mass loss, which may be difficult to achieve. If the eclipse is powered by a WD wind, the system is likely observed in a short-lived phase; alternatively, if the companion is an older WD, the origin of the eclipsing material remains unclear. The apparent uniqueness of PSR J1928+1815 is consistent with a short detectability lifetime, though formation rate estimates remain uncertain.
Пульсар PSR J1928+1815 делает 95 оборотов в секунду — быстрее, чем лопасти кухонного блендера.
В сериале «Звёздный путь» пульсары использовали как естественные навигационные маяки для космических кораблей.