Введение
Двойной пульсар в созвездии Кормы
Детали звезды
| компонент1=PSR J0737−3039A
| масса=1.338
| радиус=
| светимость=
| температура=
| металличность=
| вращение= мс
| возраст=
| компонент2=PSR J0737−3039B
| масса2=1.249
| взаимная орбита2= e=0.09
| вращение2= с
| component1=PSR J0737−3039A
| mass=1.338
| radius=
| luminosity=
| temperature=
| metal=
| rotation= ms
| age=
| component2=PSR J0737−3039B
| mass2=1.249
| mutual orbit2= e=0.09
| rotation2= s
Пульсары
Пульсар — это нейтронная звезда, излучающая пульсирующее радиоизлучение благодаря сильному магнитному полю. Нейтронная звезда — это сверхкомпактный остаток массивной звезды, взорвавшейся как сверхновая. Нейтронные звезды имеют массу, превышающую массу Солнца, при этом их диаметр составляет всего несколько километров. Эти чрезвычайно плотные объекты вращаются вокруг своей оси, генерируя сфокусированные электромагнитные волны, которые охватывают небо и периодически направляются к Земле, подобно лучу маяка, со скоростью, достигающей нескольких сотен импульсов в секунду. Хотя системы двойных нейтронных звезд были известны и ранее, PSR J0737−3039 — первая и единственная известная система, в которой обе нейтронные звезды являются пульсарами, то есть это система "двойных пульсаров".
Использование в качестве теста общей теории относительности
В 2021 году было сообщено, что 16-летние наблюдения за данными о времени подтверждают общую теорию относительности при изучении потери орбитальной энергии, вызванной гравитационными волнами. Уменьшение орбиты и увеличение скорости орбитального периода были проверены на соответствие квадратичной формуле с высокой точностью – 0,013%, что стало возможным благодаря уникальным характеристикам системы: наличию двух пульсаров, её близости и наклонению, близкому к 90°.
Уникальное происхождение
В дополнение к важности этой системы для проверки общей теории относительности, Пиран и Шавив показали, что молодой пульсар в этой системе должен был родиться без выброса вещества, что указывает на новый процесс формирования нейтронных звезд, не связанный со взрывом сверхновой. В то время как стандартная модель сверхновой предсказывает собственное движение системы, превышающее сто километров в секунду, они предсказали, что эта система не будет демонстрировать существенного собственного движения. Это предсказание впоследствии было подтверждено измерениями времени пульсаций.
Затмения
Еще одно открытие, сделанное благодаря двойному пульсару, — наблюдение затмения, вызванного сближением более яркого и слабого пульсаров. Это происходит, когда магнитосфера одного из пульсаров, заполненная поглощающей плазмой, заслоняет свет другого пульсара. Затмение длится более 30 секунд, но не является полным из-за ориентации плоскости вращения двойной системы относительно Земли и ограниченного размера магнитосферы слабого пульсара; даже во время затмения удается обнаружить часть света от более яркого пульсара.
Другие двоичные системы
В дополнение к двойной пульсарной системе, известны различные системы из двух тел, в которых только один компонент является пульсаром. Примерами служат вариации двойных звезд: система пульсар – белый карлик, например, PSR B1620−26; система пульсар – нейтронная звезда, например, PSR B1913+16; пульсар и нормальная звезда, например, PSR J0045−7319, система, состоящая из пульсара и звезды главной последовательности типа B. Теоретически возможна и представляла бы огромный научный интерес система пульсар – черная дыра, однако пока такие системы не обнаружены. Недавно пульсар был обнаружен вблизи сверхмассивной черной дыры в ядре нашей Галактики, но его движение пока официально не подтверждено как орбита захвата вокруг Sgr A*. Система пульсар – черная дыра могла бы стать еще более строгим тестом теории общей теории относительности Эйнштейна из-за огромных гравитационных сил, создаваемых обоими небесными телами. Также представляет большой научный интерес PSR J0337+1715 – двойная система пульсара и белого карлика, вокруг которой на более удаленной орбите вращается еще один белый карлик. Эта уникальная конфигурация используется для исследования принципа эквивалентности в физике, фундаментального предположения, на котором строится вся общая теория относительности. Радиотелескоп Square Kilometre Array, завершение строительства которого запланировано на конец 2020-х годов, будет использоваться для дальнейшего наблюдения известных и обнаружения новых двойных пульсарных систем с целью проверки общей теории относительности.
A pulsar–white dwarf system; e. g, PSR B1620−26. A pulsar–neutron star system, e. g, PSR B1913+16. A pulsar and a normal star; e. g, PSR J0045−7319, a system that is composed of a pulsar and main sequence B star. Theoretically, a pulsar black hole system is possible and would be of enormous scientific interest but no such system has yet been identified. A pulsar has recently been detected very near the super massive black hole at the core of our galaxy, but its motion has not yet been officially confirmed as a capture orbit of Sgr A*. A pulsar–black hole system could be an even stronger test of Einstein's theory of general relativity, due to the immense gravitational forces exerted by both celestial objects. Also of great scientific interest is PSR J0337+1715, a pulsar white dwarf binary system that has a third white dwarf star in a more distant orbit circling around both of the other two. This unique arrangement is being used to explore the strong equivalence principle of physics, a fundamental assumption upon which all of general relativity rests. The Square Kilometre Array, a radio telescope due to be completed in the late 2020s, will both further observe known and detect new binary pulsar systems in order to test general relativity.