Astronomen haben eine umfassende Studie über einen eigentümlichen Millisekundenpulsar der „Schwarzen Witwe“ durchgeführt, der als PSR J0610−2100 bekannt ist. Die Ergebnisse dieser Forschung, die am 11. März im arXiv-Preprint-Repository veröffentlicht wurden, liefern wesentliche Informationen über das Verhalten und die Eigenschaften dieser Quelle.
Die am schnellsten rotierenden Pulsare mit Rotationsperioden unter 30 Millisekunden sind als Millisekundenpulsare (MSPs) bekannt. Forscher gehen davon aus, dass sie in Doppelsternsystemen entstehen, wenn sich die zunächst massereichere Komponente in einen Neutronenstern verwandelt, der dann durch Ansammlung von Materie aus dem Sekundärstern hochgeschleudert wird.
Eine Klasse extremer Doppelpulsare mit halb entarteten Begleitsternen wird als Spinnenpulsar bezeichnet. Diese Objekte werden weiter als Schwarze Witwen kategorisiert, wenn der Begleiter eine extrem geringe Masse hat (weniger als 0,1 Sonnenmassen), während sie Redbacks genannt werden, wenn der Sekundärstern schwerer ist.
PSR J0610−2100 wurde 2003 entdeckt und ist ein Black-Widow-MSP mit einer Spin-Periode von etwa 3,86 Millisekunden. Das Begleitobjekt hat eine Masse von etwa 0,02 Sonnenmassen und umkreist den Neutronenstern alle 6,86 Stunden. Frühere Beobachtungen dieses Systems haben gezeigt, dass es optische Variationen aufweist, aber keine Hinweise auf Umlaufbahnvariationen oder Funkfinsternisse gefunden.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Emma van der Vateren vom ASTRON Netherlands Institute for Radio Astronomy in Dwingeloo, Niederlande, beschloss, Radiobeobachtungen von PSR J0610−2100 mit mehreren Radioteleskopen und optische Beobachtungen des Begleiters mit der Europäischen Südsternwarte durchzuführen ( ESO), in der Hoffnung, mehr Einblicke in die Natur dieser Quelle zu erhalten.
„Wir berichten über Radio-Timing-Beobachtungen des binären Pulsars der Schwarzen Witwe J0610−2100 und optische Beobachtungen seines binären Begleiters“, schrieben die Forscher in der Zeitung.
Die Funkzeitmessungen von PSR J0610-2100 ergaben keine Hinweise auf Funkfinsternisse bis hin zu niedrigen Frequenzen oder signifikante Schwankungen der Umlaufzeit über einen Zeitraum von 16 Jahren. Die Astronomen stellten fest, dass das Fehlen von Radiofinsternissen in PSR J0610-2100 nicht einzigartig ist, da es auch in mehreren anderen Black-Widow-Systemen berichtet wurde. Sie erklären, dass das Fehlen von Finsternissen entweder durch das Fehlen von ionisiertem Material oder durch das Fehlen der Sichtlinie des Materials verursacht werden kann.
Darüber hinaus bestätigt die Modellierung der optischen Lichtkurve des massearmen Begleiters die Bestrahlung dieses Objekts durch den Pulsar. Die Forscher fügten hinzu, dass der Begleiter wahrscheinlich nicht seinen Roche-Lappen ausfüllt (eine Region um einen Stern in einem Doppelsternsystem, in der umlaufendes Material gravitativ an diesen Stern gebunden ist), während er eine relativ hohe Neigung hat und die die bestrahlte Hemisphäre dieses Objekts hat eine überraschend niedrige Temperatur (etwa 2.820 K).
Die Autoren der Veröffentlichung spekulieren, dass die niedrige Temperatur der bestrahlten Seite des Begleiters zusammen mit einer relativ niedrigen Spin-down-Rate von PSR J0610−2100 zu einem geringeren Masseverlust im Verdunstungswind führt. Dies könnte laut den Wissenschaftlern das Fehlen von Radiofinsternissen in diesem System erklären.
E. van der Wateren et al., Bestrahlt, aber nicht verfinstert, der Fall von PSR J0610-2100. arXiv:2203.05872v2 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2203.05872
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