В тесной двойной системе одна звезда может годами переливать своё вещество на соседку, как человек, который постепенно отдаёт всё, что у него есть. Когда источник иссякает, от него остаётся плотное ядро, закутанное в облако собственных остатков. Именно такой момент астрономы поймали в шаровом скоплении NGC 362: белый карлик-компаньон миллисекундного пульсара ещё не снял свой «кокон» из вещества, которое недавно покинуло его поверхность.
Пульсар NGC362D — это нейтронная звезда, которая вращается сотни раз в секунду и каждые четыре часа делает полный оборот вместе со своим спутником. Расстояние между ними меньше, чем от Земли до Луны. Десять лет наблюдений космического телескопа «Хаббл» в девяти цветовых фильтрах, от ультрафиолетового до инфракрасного, позволили найти в нужной точке единственный источник света. Его положение совпало с радиосигналом пульсара с точностью до 0,02 угловой секунды.
Сравнение с моделями эволюции показало: масса компаньона около 0,18 массы Солнца, а температура поверхности около 13 000 кельвинов. Это значит, что звезда ещё не начала остывать, она находится в фазе прото-белого карлика. Перенос вещества прекратился всего около 0,69 миллиарда лет назад. Для астрономии это почти вчера. Ни у одного другого миллисекундного пульсара не находили настолько молодого белого карлика-компаньона.
Это открытие меняет представление о том, как выглядят системы сразу после завершения переноса массы. Раньше считалось, что остаточные оболочки быстро рассеиваются и не влияют на наблюдения. Теперь ясно: они могут сохраняться сотни миллионов лет и создавать ложные признаки невырожденного компаньона. Похожие аномалии замечены у системы PSR J1816+4510 и у пульсара M2C, значит, такие переходные фазы не редкость.
Кокон, который мы увидели, ещё не растворился в пространстве. Он напоминает о том, что даже после долгой истории переноса вещества звезда не сразу становится чистой и понятной. Возможно, именно такие системы помогут объяснить, как рождаются миллисекундные пульсары и почему некоторые из них выглядят иначе, чем предсказывают модели.
Орбитальный период системы NGC362D составляет всего 0,17 суток, то есть около 4 часов. За это время компаньон успевает совершить полный оборот вокруг нейтронной звезды, а расстояние между ними меньше, чем расстояние от Земли до Луны.
В романе «Спин» Роберта Уилсона описаны звёздные системы, где остаточные диски вещества вокруг компактных объектов влияют на наблюдательные свойства и создают ложные сигнатуры. Здесь похожая идея реализуется в реальной астрофизике: остаточное вещество вокруг молодого белого карлика может имитировать признаки невырожденного компаньона.