doctoraat kandidaat GUO Yunlang en Prof. WANG Bo van de Yunnan Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen onderzochten de vorming van zwarte weduwe-pulsars door middel van ultracompacte X-ray binaries (UCXB's) met He star-metgezellen.

Dit werk is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Milliseconde pulsars (MSP's) zijn oude radiopulsars met spinperioden van minder dan 30 ms. De verduisterende MSP's hebben een omlooptijd van ongeveer 0,1 tot 1,0 dag, en hun begeleidende sterren worden van materiaal ontdaan door de pulserende straling van de pulsar, alsof het spinnen zijn die hun metgezellen kannibaliseren. Daarom noemen wetenschappers deze verduisterende MSP's zwarte weduwen (BW's) en redbacks (RB's).

BW's hebben metgezellen met massa's van minder dan 0,05 M_☉ (de massa van de zon), terwijl RB's metgezellen hebben met massa's in het bereik van 0,1-1,0 M_☉ . Er is gesuggereerd dat BW's de evolutionaire link kunnen zijn tussen de toenemende röntgenpulsars en de geïsoleerde MSP's, waarbij de metgezel wordt weggenomen door de γ-straal en de energetische deeltjes die door MSP's worden uitgezonden.

Recente waarnemingen geven aan dat BW's kunnen worden onderverdeeld in twee subtypen:de ene is de BW's met begeleidende massa (M₂ ) in het bereik van 0,01-0,05 M_☉ , terwijl het andere subtype M₂ . heeft ≤ 0,01 M_☉ . Het eerste subtype kan worden verklaard door de pulsarstraling die normale sterren verdampt. De oorsprong van het tweede subtype is echter niet goed begrepen.

In deze studie onderzochten de onderzoekers de oorsprong van BW's met M₂ ≤ 0,01 M_☉ door rekening te houden met het verdampingsproces op basis van het UCXB-kanaal.

Ze berekenden de langetermijnevolutie van NS+He-sterrenstelsels door rekening te houden met verschillende He-stermassa's en verdampingsefficiënties. De verdampingsefficiëntie zal het evolutionaire spoor van het binaire systeem beïnvloeden wanneer het verdampingsproces begint. De massa van de He-ster zal sneller afnemen en de dubbelsterbanen worden sneller wijder naarmate de verdampingsefficiëntie toeneemt, dankzij de efficiëntere verdamping.

Ze ontdekten dat de BW's met M₂ ≤ 0,01 M_☉ kan worden verklaard door het UCXB-kanaal met He star-metgezellen. Om de eigenschappen van BW's verder te reproduceren, hebben ze verschillende invoerparameters voor initiële modellen overwogen. De BW-eigenschappen kunnen goed worden gereproduceerd door geschikte verdampingsefficiënties en initiële NS-spinperioden te gebruiken.

Bovendien ontdekten ze dat de massa van He-sterrenmetgezellen kan afnemen tot <0,001 M_☉ of zelfs <10 ^-5 M_☉ binnen de Hubble-tijd. Eerdere studies suggereerden dat de gedegenereerde He-metgezel de getijdenverstoring zal ondergaan voordat de massa van de metgezel afneemt tot 0,004 M_☉ . Daarom zijn de BW's via het UCXB-kanaal met He star-metgezellen de potentiële voorouders van geïsoleerde MSP's. Bovendien ontdekten ze dat het aantal geïsoleerde MSP's via dit kanaal in het bereik van 10-80 ligt.

Dit werk verklaart de vorming van BW's met M₂ ≤ 0,01 M_☉ , en stelde een alternatief vormingskanaal voor voor het produceren van geïsoleerde MSP's. + Verder verkennen

Onderzoekers verklaren vorming van millisecondenpulsars met lange omlooptijden