Milliseconde pulsars (MSP's) zijn geëvolueerde neutronensterren met korte spinperioden die een lange periode van massaoverdracht hebben doorgemaakt in een röntgendubbele fase met lage massa. Bolvormige sterrenhopen (GC's) - conglomeraties van tienduizenden of miljoenen sterren - zijn vruchtbare omgevingen voor de vorming van MSP's. In NGC 6397 - een van de twee GC's die zich het dichtst bij de aarde bevinden - was tot voor kort echter slechts één MSP geïdentificeerd.

Nu hebben onderzoekers niet alleen een tweede pulsar gevonden in onze naburige GC, maar hebben ze ook een beter idee waarom andere pulsars 'verdwenen' zijn.

Met behulp van de Parkes-radiotelescoop in Australië om NGC 6397 te observeren, ontdekte Dr. Zhang Lei van de National Astronomical Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC) een nieuwe 5,78 ms-periode MSP, genaamd PSR J1740-5340B (NGC 6397B), in een verduisterend binair systeem. Deze ontdekking werd bevestigd door de MeerKAT-radiotelescoop in Zuid-Afrika.

NGC 6397B is alleen detecteerbaar als de pulsar zich aan de kant van zijn baan bevindt die zich het dichtst bij de waarnemer bevindt. De gemeten omlooptijd van 1,97 dagen is de langste van alle verduisterende dubbelsterren in GC's. Deze omlooptijd komt ook overeen met die van de eerder ontdekte röntgenbron U18, die ooit werd beschouwd als een 'verborgen MSP'. U18 is nu door het huidige onderzoek bevestigd als NGC 6397B.

Het werk is gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters op 28 juli.

Prof. Li Di van NAOC, de corresponderende auteur, organiseerde de eerste coherente de-disperse zoektocht naar nieuwe pulsars in NGC 6397 met behulp van het ultrabreedband lage (UWL) ontvangersysteem dat onlangs op de Parkes-radiotelescoop is geïnstalleerd.

Met behulp van gegevens van de eerste waarneming door de Parkes-radiotelescoop op 12 april 2019, ontdekte Dr. Zhang de nieuwe pulsar. In totaal zijn er 39 waarnemingen gedaan door de Parkes-radiotelescoop over een periode van drie jaar, samen met twee waarnemingen door de MeerKAT-radiotelescoop.

Een opmerkelijk kenmerk van NGC 6397B is de zwakte van het radiosignaal en de lange radiorustperiodes. De onderzoekers suggereerden dat NGC 6397B mogelijk representatief is voor een subgroep van extreem zwakke en zwaar verduisterde binaire pulsars. De onderzoekers zeiden dat dit de schijnbare overvloed aan geïsoleerde pulsars in de dichte kernen van GC's zou kunnen verklaren, waar stellaire interacties naar verwachting bij voorkeur resulteren in binaries. Met andere woorden, binaire bestanden mogen niet ontbreken - ze zijn misschien moeilijk te detecteren.

Volgens de onderzoekers zijn deze zwakke pulsars moeilijk op te pikken in radiobanden, hetzij omdat ze zijn ingebed in plasmawolken of omdat ze actief materie opslorpen vanwege hun begeleidende sterren.

Toekomstig onderzoek kan testen of deze verklaringen correct beschrijven waarom er weinig binaire pulsars zijn gevonden in GC's. + Verder verkennen

Een verduisterende binaire milliseconde pulsar ontdekt door FAST