Perfil de pulso integrado del púlsar PSR J1312+1810E (M53E) recién descubierto. Fuente: Lian et al., 2023.
Utilizando el radiotelescopio esférico FAST de 500 m, un equipo de astrónomos chinos ha detectado un nuevo púlsar de milisegundos en el cúmulo globular Messier 53. El descubrimiento se describe en un artículo científico publicado el 16 de junio en un servidor de preimpresión. arXiv.
Los púlsares son estrellas de neutrones giratorias altamente magnetizadas que emiten un haz de radiación electromagnética. Los púlsares de giro más rápido con un período de rotación de menos de 30 milisegundos se conocen como púlsares de milisegundos (MSP). Los astrónomos suponen que se forman en sistemas binarios cuando el componente inicialmente más masivo se convierte en una estrella de neutrones, que luego gira por la acumulación de material de la estrella secundaria.
Los cúmulos globulares (GC) son colecciones de estrellas estrechamente relacionadas que orbitan galaxias. Tienen entornos estelares extremadamente densos, lo que los convierte en sitios excelentes para formar sistemas de rayos X de púlsares binarios de milisegundos.
A unos 58.350 años luz de distancia, Messier 53 (también conocido como M53 o NGC 5024) es el GC más distante con púlsares conocidos hasta la fecha. El cúmulo tiene unos 12.670 millones de años, una masa de unas 826.000 masas solares y una metalicidad de -2,1, lo que lo convierte en uno de los GC más pobres en metales de la Vía Láctea. Hasta el momento, se han detectado cuatro púlsares en Messier 53, y tres de ellos resultaron ser MSP.
Ahora, un grupo de astrónomos dirigido por Yujie Lian de la Universidad Normal de Beijing en China informa el descubrimiento de otra MSP en este cúmulo. La detección se realizó utilizando el haz central del receptor de banda L FAST de 19 haces.
“Las observaciones de seguimiento de M53 se lanzaron el 30 de noviembre de 2019 como el proyecto piloto y proyecto SP2 4 de la encuesta de púlsares FAST GC (Pan et al. 2021)”, escribieron los científicos en el artículo.
El púlsar recién descubierto se llamó PSR J1312+1810E (o M53E). Tiene un período de giro de aproximadamente 3,97 milisegundos y una medida de dispersión de aproximadamente 25,88 pc/cm3. Se encontró que el período orbital de M53E era de 2,43 días.
El objeto compañero en el sistema es probablemente una enana blanca con una masa estimada de al menos 0,18 masas solares. Se ha medido que la fuerza del campo magnético de la superficie de M53E no supera los 140 millones de gauss, y se ha calculado que la edad característica del púlsar es de más de 13 mil millones de años.
Además de la detección de M53E, las observaciones FAST también permitieron al equipo de Lian estudiar otras tres MSP en el cúmulo Messier 53. Descubrieron que una era un púlsar aislado y las otras dos eran sistemas binarios con compañeras enanas blancas ligeramente más masivas que el de M53E. En conjunto, los resultados muestran que las características de esta población de púlsares son similares a la población de MSP en el disco de la Vía Láctea.
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