Een team van Chinese astronomen heeft een studie uitgevoerd gericht op het inspecteren van formatiescenario's voor de milliseconde pulsar PSR J1946+3417. Ze ontdekten dat de pulsar hoogstwaarschijnlijk werd gevormd als gevolg van een faseovergang. Het onderzoek is op 10 juni gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Pulsars zijn sterk gemagnetiseerd, roterende neutronensterren die een bundel elektromagnetische straling uitzenden. De snelst roterende pulsars, met rotatieperioden van minder dan 30 milliseconden, staan ​​bekend als milliseconde pulsars (MSP's). Astronomen gaan ervan uit dat ze worden gevormd in binaire systemen wanneer de aanvankelijk zwaardere component verandert in een neutronenster die vervolgens wordt rondgedraaid als gevolg van aanwas van materie van de secundaire ster.

PSR J1946+3417 is een excentrische MSP (eMSP) met een spinperiode van 3,17 ms. Het bestaat uit een neutronenster die ongeveer 80 procent massiever is dan onze zon en een witte dwerg met een massa van ongeveer 0,266 zonsmassa's. Het systeem heeft een omlooptijd van ongeveer 27 dagen en een orbitale excentriciteit op een niveau van 0,134.

Een dergelijke hoge excentriciteit van PSR J1946 + 3417 daagt de huidige MSP-vormingstheorieën uit, daarom besloot een team van astronomen onder leiding van Long Jiang van de Xinjiang Astronomical Observatory in China simulaties uit te voeren om het meest plausibele scenario te vinden dat de oorsprong van deze bron zou kunnen verklaren.

"Gebruikmakend van de stellaire evolutiecode MESA, we hebben de evolutie van zijn voorouder gesimuleerd, ', leggen de onderzoekers uit.

Het team slaagde erin de evolutie van de stamvader van PSR J1946+3417 te simuleren. Volgens hun model de neutronenster had een aanvankelijke massa van ongeveer 1,4 zonsmassa's en de metgezel was een hoofdreeksster die ongeveer 60 procent massiever was dan de zon. Nadien, het binaire, die een initiële omlooptijd heeft van ongeveer 2,59 dagen, geëvolueerd tot een post-low-mass X-ray binair systeem (post-LMXB).

Op basis van de verkregen gegevens, de astronomen stellen voor dat de vorming en evolutie van PSR J1946+3417 kan worden verklaard door de zogenaamde faseovergang (PT) van neutronenster (NS) naar vreemde ster (SS). Dit proces kan optreden wanneer de kerndichtheid van aangroeiende NS in een LMXB-systeem de kritische dichtheid voor quarkontsluiting bereikt.

De auteurs van het artikel concludeerden dat de faseovergangshypothese de meest plausibele is die de huidige eigenschappen van PSR J1946+3417 zou kunnen verklaren.

"De resultaten laten zien dat het PT-scenario de waargenomen omlooptijd en excentriciteit met een grotere waarschijnlijkheid kan reproduceren dan andere waarden, ' schreven de wetenschappers in het onderzoek.

Ze voegden eraan toe dat twee andere eMSP's, aangeduid als PSR J1618-3921 en PSR J0955-6150 hebben waarschijnlijk evolutionaire processen meegemaakt die vergelijkbaar zijn met PSR J1946+3417. Echter, verdere studies zijn nodig om deze veronderstelling te bevestigen.

© 2021 Science X Network