PSR J0737−3039
PSR J0737−3039| 관찰 데이터 Epoch J2000 Equinox J2000 | |
|---|---|
| 콘스텔레이션 | 퍼피스 |
| 적경 | 07h 37m 51.248s |
| 적위 | −30° 39′ 40.83″ |
| 특성. | |
| 스펙트럼형 | 펄서 |
| 변수 유형 | 없음. |
| 아스트로메트리 | |
| 거리 | 3200 ~ 4500 ly (1150 pc) |
| 궤도[1] | |
| 기본적인 | PSR J0737−3039 A |
| 동반자 | PSR J0737−3039 B |
| 기간(P) | 2.45시간 |
| 편심(e) | 0.088 |
| 세부 사항 | |
| PSR J0737−3039a | |
| 덩어리 | 1.338 M☉ |
| 회전 | 22.699379600205 밀리초[2][3] |
| PSR J0737−3039B | |
| 덩어리 | 1.249 M☉ |
| 회전 | 2.7734612772초[2][3] |
| 기타 명칭 | |
2XMM J0737514−303940 | |
| 데이터베이스 참조 | |
| 심바디 | 데이터. |
PSR J0737-3039는 유일하게 알려진 이중 펄서입니다.그것은 상대론적 쌍성계에서 전자파를 전파로 방출하는 두 개의 중성자 별들로 구성되어 있다.2개의 펄서는 PSR J0737-3039A 및 PSR J0737-3039B로 알려져 있습니다.2003년 호주의 파크스 천문대에서 이탈리아 전파천문학자 마르타 부르가이가 이끄는 국제팀이 고위도 펄서 [4]조사를 하던 중 발견했다.
펄사
펄서는 강한 자기장으로 인해 맥동하는 전파를 방출하는 중성자별이다.중성자별은 초신성으로 폭발한 거대한 별의 초소형 잔해이다.중성자별의 질량은 태양보다 크지만, 지름은 불과 몇 킬로미터입니다.이 매우 밀도가 높은 물체는 축을 중심으로 회전하며, 초당 수백 개의 펄스에 도달할 수 있는 속도로 등대 효과로 하늘을 휩쓰는 집중적인 전자파를 생성합니다.
PSR J0737-3039는 두 개의 펄서를 가진 유일한 시스템입니다. 즉, "이중 펄서" 시스템입니다.이 물체는 1974년 테일러와 헐스가 발견해 1993년 노벨 물리학상을 받은 PSR B1913+16과 유사하다.이런 종류의 물체는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 정확한 테스트를 가능하게 하는데, 왜냐하면 펄서 펄스의 정확하고 일관된 타이밍은 상대성 이론의 효과가 너무 작을 때 볼 수 있게 해주기 때문이다.많은 알려진 펄서들이 쌍성의 동반성을 가지고 있고 그 중 다수는 중성자별인 것으로 알려져 있지만, J0737-3039는 두 성분이 중성자별뿐만 아니라 펄서인 것으로 알려진 첫 번째 사례이다.
검출
PSR J0737-3039A는 2003년 파트너와 함께 파크스 전파 천문대의 호주 64m 안테나에서 발견되었다. J0737-3039B는 두 번째 관측 전까지 펄서로 식별되지 않았다.이 시스템은 원래 [2]밤하늘에서 더 많은 맥동을 발견하기 위해 만들어진 높은 위도 멀티빔 조사 동안 국제 팀에 의해 관측되었다.
처음에 이 항성계는 일반적인 펄서 탐지로 생각되었다.첫 번째 발견은 중성자별 주위의 궤도에서 23밀리초의 주기를 가진 펄서 하나를 보여주었다.추적 관찰 후에야 동반성으로부터 2.8초의 펄스를 가진 약한 두 번째 펄서가 검출되었습니다.
1967년 캠브리지 대학의 앤서니 휴이쉬와 조슬린 벨에 의해 발견된 이후 약 3,000개의 펄서가 발견되었지만, 이 특별한 시스템은 많은 흥분을 불러일으켰다.이전의 관측에서는 중성자별 주위를 도는 펄서가 기록되었지만,[5] 서로 공전하는 두 개의 펄서는 기록되지 않았습니다.
물리적 특성
J0737-3039(2.4시간)의 공전 주기는 이러한 물체에 대해 알려진 것 중 가장 짧다(테일러의 1/3).Hulse object)를 통해 지금까지 가장 정확한 테스트를 수행할 수 있습니다.2005년에는 일반상대성이론과 관측치 사이에 훌륭한 일치를 보인 측정치가 발표되었습니다.특히 중력파에 의한 에너지 손실 예측은 이론과 일치하는 것으로 보인다.
중력파로 인한 에너지 손실의 결과로, 공통 궤도(지름 약 800,000km[500,000마일])는 하루에 7mm씩 감소한다.이 두 성분은 약 8500만 년 후에 합쳐질 것이다.
소유물 펄서 A 펄서 B 스핀 주기 22.699 밀리초 2.773초 덩어리 태양 질량 1.337 1.250 태양질량 공전 주기 2.454시간 (8834.53499초)
상대론적 스핀 세차 운동으로 인해 2008년 3월[update] 현재 펄서 B의 펄스는 더 이상 검출할 수 없지만 [6]세차 운동으로 인해 2035년에 다시 나타날 것으로 예상된다.
일반 상대성 이론의 테스트로 사용
중력파로 인한 궤도 에너지 손실을 연구함으로써, 16년간의 타이밍 데이터를 관측한 것이 2021년에 일반 상대성 이론과 일치한다고 보고되었다.궤도 붕괴와 궤도 주기의 속도 상승은 0.013%의 높은 정밀도로 4극 공식을 따르도록 테스트되었다. 이는 주로 두 개의 펄서를 가지고 있고 90°[7][8][9]에 가까운 기울기를 가지고 있는 시스템의 고유한 특성 때문이다.
고유원점
피란과 샤비브는 일반상대성이론 테스트에 이 시스템이 중요할 뿐만 아니라, 이 시스템의 어린 펄서는 질량 방출 없이 태어났을 것이며,[10] 이는 초신성을 수반하지 않는 중성자별 형성의 새로운 과정을 암시한다.표준 초신성 모형은 이 시스템이 100 km/s 이상의 고유 운동을 할 것이라고 예측하지만, 그들은 이 시스템이 의미 있는 고유 운동을 보여주지 않을 것이라고 예측했다.그들의 예측은 나중에 펄서 [11]타이밍에 의해 확인되었다.
일식
이중 펄서의 또 다른 발견은 더 나은 펄서와 더 약한 펄서의 결합에서 일식을 관찰한 것입니다.이것은 흡수성 플라즈마로 채워진 한 펄서의 도넛 모양의 자기권이 동반 펄서의 빛을 차단할 때 발생합니다.지구에 대한 쌍성계의 회전면의 방향과 약한 펄서의 자기권의 제한된 크기 때문에 30초 이상 지속되는 이 차단은 완전하지 않다. 더 강한 펄서의 빛은 일식 동안에도 여전히 감지될 수 있다.
기타 바이너리 시스템
이중 펄서 시스템 외에도 시스템의 한 구성원만 펄서인 다양한 2체 시스템이 알려져 있습니다.알려진 예로는 쌍성 변형이 있습니다.
- 펄서-백색 왜성계. 예를 들어 PSR B1620-26.
- 펄서-중성자 항성계(예: PSR B1913+16).
- 펄서 및 일반 별(예: PSR J0045-7319)은 펄서와 주계열 B성으로 구성된 시스템입니다.
이론적으로 펄서-블랙홀 시스템은 가능하며 과학적으로 큰 관심을 끌 수 있지만 아직 그러한 시스템은 확인되지 않았습니다.펄서 한 개가 최근 우리 은하 중심부에 있는 초거대 블랙홀 근처에서[12] 발견되었지만, 그 움직임은 아직 Sgr A*의 포획 궤도로 공식적으로 확인되지 않았습니다.펄서-블랙홀 시스템은 두 천체 모두에 의해 가해지는 엄청난 중력 때문에 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 더 강력한 테스트가 될 수 있습니다.
또한 과학적으로도 큰 관심을 끄는 PSR J0337+1715는 펄서-흰색 왜성 쌍성계이며, 이 쌍성은 더 먼 궤도에 있는 세 번째 백색 왜성을 가지고 있습니다.이 독특한 배열은 모든 일반상대성이론의 기초가 되는 기본적인 가정인 물리학의 강력한 등가성 원리를 탐구하는데 사용되고 있다.
2020년대 후반에 완성될 예정인 전파망원경인 평방 킬로미터 어레이는 일반 [13]상대성을 테스트하기 위해 알려진 새로운 쌍성 펄서 시스템을 추가로 관찰하고 탐지할 것이다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Noutsos, A.; Desvignes, G.; Kramer, M.; Wex, N.; Freire, P. C. C.; Stairs, I. H.; McLaughlin, M. A.; Manchester, R. N.; Possenti, A.; Burgay, M.; Lyne, A. G.; Breton, R. P.; Perera, B. B. P.; Ferdman, R. D. (2020), "Understanding and improving the timing of PSR J0737−3039B", Astronomy & Astrophysics, 643: A143, arXiv:2011.02357, Bibcode:2020A&A...643A.143N, doi:10.1051/0004-6361/202038566, S2CID 224991311
- ^ a b c [http://www.atnf.csiro.au/research/highlights/2003/manchester/manchester.html atnf 첫 번째 이중 펄서 - 팀 목록2010-07-07 취득
- ^ a b ATNF Pulsar 카탈로그 데이터베이스 [1].
- ^ Burgay, M.; d'Amico, N.; et al. (December 4, 2003). "An increased estimate of the merger rate of double neutron stars from observations of a highly relativistic system". Nature. 426 (6966): 531–533. arXiv:astro-ph/0312071. Bibcode:2003Natur.426..531B. doi:10.1038/nature02124. PMID 14654834. S2CID 4336133.
- ^ Argo, Megan (March 3, 2009). "The Double Pulsar". Jodrell Bank Centre for Astrophysics. Retrieved July 7, 2010.
{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크) - ^ Perera, B. B. P.; McLaughlin, M. A.; et al. (2010). "The Evolution of PSR J0737−3039B and a Model for Relativistic Spin Precession". The Astrophysical Journal. 721 (2): 1193–1205. arXiv:1008.1097. Bibcode:2010ApJ...721.1193P. doi:10.1088/0004-637X/721/2/1193. S2CID 118854647.
- ^ Kramer, M.; Stairs, I. H.; et al. (December 13, 2021). "Strong-Field Gravity Tests with the Double Pulsar". Physical Review X. 11 (4). doi:10.1103/physrevx.11.041050. ISSN 2160-3308.
- ^ Shao, Lijing (December 13, 2021). "General Relativity Withstands Double Pulsar's Scrutiny ". Physics. 14.
- ^ Deller, Adam; Manchester, Richard (December 13, 2021). "We counted 20 billion ticks of an extreme galactic clock to give Einstein's theory of gravity its toughest test yet". The Conversation. Retrieved December 16, 2021.
- ^ Piran, T.; Shaviv, N. (2005). "Origin of the Binary Pulsar J0737−3039B". Physical Review Letters. 95 (5): 051102. arXiv:astro-ph/0409651. Bibcode:2005PhRvL..94e1102P. doi:10.1103/PhysRevLett.94.051102. PMID 15783626. S2CID 42212345.
- ^ Kramer, M.; et al. (2006). "Strong‐field tests of gravity with the double pulsar". Annalen der Physik. 15 (1–2): 34–42. Bibcode:2006AnP...518...34K. doi:10.1002/andp.200510165.
- ^ 마그네타 / SGR / 무선 펄서 (Sgr A*[2]의 3인치만)
- ^ Kramer, Michael (October 14, 2008). "Strong field tests of gravity using pulsars and black holes". SKA Science. Trieste, Italy: Sissa Medialab. doi:10.22323/1.052.0020. Archived from the original on December 6, 2010. Retrieved July 6, 2010 – via Proceedings of Science.
외부 링크
- "First-Known Double Pulsar Opens up New Astrophysics". University of Manchester. January 8, 2004.
- "The first double pulsar". Australia Telescope National Facility.
- "PSR J0737-3039". SIMBAD. Centre de données astronomiques de Strasbourg.
- "Pulsares trazem boas notícias aos caçadores de ondas gravitacionais" [Pulsars bring good news to gravitational wave hunters]. Portal do Astrónomo (in Portuguese). December 26, 2003.
- "A pulsar in a close pair". Physics-Uspekhi. January 1, 2004.
- "Rene's Double Pulsar Page". Rene's Homepage. Archived from the original on August 12, 2014.
- Naeye, Robert (December 12, 2003). "New Binary Neutron Star Will Test Einstein". Sky and Telescope.
- Naeye, Robert (March 3, 2005). "Einstein Passes New Tests". Sky and Telescope.
