Астрономы сделали открытие в шаровом скоплении, изученном вдоль и поперек

В одном из самых изученных звездных скоплений скрывалась целая россыпь сверхбыстрых нейтронных звезд. Некоторые из них вращаются быстрее лезвий кухонного блендера.

Кластер 47 Тукана — второе по яркости на небосклоне шаровое скопление после Омеги Центавра. На небе оно занимает площадь, равную полной Луне, но невооруженным глазом видно только крайне плотное ядро. Предполагается, что в нем прячется черная дыра средней массы. Плотность звездного населения чрезвычайно велика: при диаметре кластера 140 световых лет его масса превышает 1,5 млн солнечных масс.

Источник: https://commons.wikimedia.org/

Астрономы с помощью южноафриканского радиотелескопа MeerKAT  обнаружили 15 ранее неизвестных миллисекундных пульсаров в шаровом скоплении 47 Tucanae (NGC 104, GCL 1, ESO 50-SC9)— одном из ближайших и самых изученных звездных «ульев» нашей галактики. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics, без регистрации доступно на портале arXiv.

Древний звездный рой оказался куда «населеннее»

Кластер 47 Тукана находится примерно в 15 тысячах световых лет от Земли и давно считается настоящим кладезем для охотников за пульсарами. До нового исследования в скоплении было известно 27 подобных объектов, теперь их число выросло до 42.

Скопление 47 Тукана видно невооруженным глазом, но только выше 30 градуса южной широты. Открыли его довольно поздно, это сделал в 1751 году Николя Луи де Лакайль на мысе Доброй Надежды. Скопление визуально находится по соседству с Малым Магеллановым Облаком, однако последнее удалено от Земли на 200 световых лет и является галактикой-спутником Млечного Пути. NGС 104 расположено в 14 500 световых лет от нас и сближается с Солнечной системой со скоростью 20 км/с.

Источник: https://commons.wikimedia.org/

Пульсары представляют собой сверхплотные нейтронные звезды — остатки взрывов сверхновых. Миллисекундные пульсары особенно интересны тем, что вращаются с колоссальной угловой скоростью: полный оборот они совершают менее чем за 30 миллисекунд. Вновь открытые объекты из 47 Tucanae имеют периоды в диапазоне от 1,88 до 13,03 миллисекунды.

Для сравнения, скорость вращения самого быстрого домашнего блендера не превышает 20 000 оборотов в минуту, то есть один оборот нож делает за 33 миллисекунды.

Положения пульсаров наложены на положения лучей зрения MeerKAT при наблюдении 17 декабря 2020 года с помощью приемника L-диапазона. Эллипсы представляют собой когерентные синтезированные лучи, края которых указывают на 70%-ный уровень усиления. На вставке, которая показывает более широкий обзор, можно увидеть положение 47 Tuc P, X и ak; эти пульсары находятся на расстоянии более трех угловых минут от центра скопления. Символы новых объектов, открытых в ходе наблюдений, выделены жирным шрифтом. Фото: Astronomy & Astrophysics (2026).

Источник: https://phys.org/

Ученые обнаружили, что 12 из 15 новых объектов входят в бинарные системы. Обычно такие пульсары «разгоняются», перетягивая вещество со звезды-компаньона. Астрономы называют их «переработанными» нейтронными звездами.

Среди находок оказалась «черная вдова»

Особое внимание исследователей привлек пульсар 47 Tuc af. Он относится к редкому классу Black Widow — «черных вдов». Такие объекты постепенно уничтожают свою звезду-спутник мощным излучением и потоком частиц. Интересно, что кандидата в жертвы «черной вдовы» астрономы заметили еще в 2002 году с помощью телескопа Hubble, но подтвердить природу объекта удалось только сейчас.

Профили 47 Tuc af сгруппированы с использованием наблюдения в L-диапазоне слева и наблюдения в UHF-диапазоне справа. Первое длилось примерно четыре часа, а второе - примерно один час. Автор: Вэйвэй Чен и соавторы

Источник: https://phys.org/

Еще одной необычной находкой стал пульсар 47 Tuc ai — система с необычно массивным компаньоном и вытянутой орбитой. Для 47 Tucanae объект с такой морфологией оказался уникальным.

Исследователи смогли повторно обнаружить и точно локализовать два «неуловимых» пульсара — 47 Tuc P и V, которые ранее фиксировались лишь эпизодически.

MeerKAT (на языке африкаанс буквально «сурикат») считается одним из самых чувствительных радиотелескопов мира. Его данные уже используются в проектах по поиску гравитационных волн сверхнизких частот через наблюдение за пульсарами.

Радиотелескоп MeerKAT

Источник: https://commons.wikimedia.org/

В 2026 году авторы проведут новую 24-часовую серию наблюдений, чтобы подробнее изучить найденные объекты и, возможно, обнаружить еще больше скрытых «космических радиоволчков».