doctorat Le candidat GUO Yunlang et le professeur WANG Bo des observatoires du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences ont étudié la formation de pulsars de veuve noire à l'aide de binaires à rayons X ultracompacts (UCXB) avec des compagnons étoiles He.

Ce travail a été publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Les pulsars millisecondes (MSP) sont d'anciens pulsars radio avec des périodes de spin inférieures à 30 ms. Les MSP à éclipses ont des périodes orbitales allant d'environ 0,1 à 1,0 jour, et leurs étoiles compagnes sont dépouillées de matière par le rayonnement pulsé du pulsar, comme s'il s'agissait d'araignées cannibalisant leurs compagnes. Ainsi, les scientifiques nomment ces MSP éclipsants veuves noires (BW) et redbacks (RB).

Les BW ont des compagnons avec des masses inférieures à 0,05 M_☉ (la masse du Soleil), tandis que les RB ont des compagnons avec des masses comprises entre 0,1 et 1,0 M_☉ . Il a été suggéré que les BW pourraient être le lien évolutif entre les pulsars à rayons X en accrétion et les MSP isolés, dans lesquels le compagnon est ablaté par les rayons γ et les particules énergétiques émises par les MSP.

Des observations récentes indiquent que les BW peuvent être divisés en deux sous-types :l'un est le BW avec une masse associée (M₂ ) dans la plage de 0,01 à 0,05 M_☉ , tandis que l'autre sous-type a M₂ ≤ 0,01 M_☉ . Le premier sous-type peut être expliqué par le rayonnement pulsar évaporant les étoiles normales. Cependant, l'origine du deuxième sous-type n'est pas bien comprise.

Dans cette étude, les chercheurs ont exploré l'origine des BW avec M₂ ≤ 0,01 M_☉ en considérant le processus d'évaporation basé sur le canal UCXB.

Ils ont calculé l'évolution à long terme des systèmes d'étoiles NS + He en considérant différentes masses d'étoiles He et efficacités d'évaporation. Les efficacités d'évaporation affecteront la voie évolutive du système binaire lorsque le processus d'évaporation commencera. La masse de l'étoile He diminuera plus rapidement et les orbites binaires s'élargiront plus rapidement à mesure que les efficacités d'évaporation augmentent, en raison de l'évaporation plus efficace.

Ils ont découvert que les BW avec M₂ ≤ 0,01 M_☉ peut être expliqué par la chaîne UCXB avec des compagnons étoiles He. Pour reproduire davantage les propriétés des BW, ils ont considéré différents paramètres d'entrée pour les modèles initiaux. Les propriétés BW peuvent être bien reproduites en utilisant des efficacités d'évaporation appropriées et des périodes de rotation NS initiales.

De plus, ils ont découvert que la masse des compagnons d'étoiles He peut diminuer jusqu'à < 0,001 M_☉ ou même <10 ^-5 M_☉ dans le temps de Hubble. Des études antérieures ont suggéré que le compagnon dégénéré He subira la perturbation des marées avant que la masse du compagnon ne diminue à 0,004 M_☉ . Par conséquent, les BW via le canal UCXB avec des compagnons étoiles He sont les progéniteurs potentiels des MSP isolés. De plus, ils ont constaté que le nombre de MSP isolés via ce canal est compris entre 10 et 80.

Ce travail explique la formation des BW avec M₂ ≤ 0,01 M_☉ , et a proposé un canal de formation alternatif pour produire des MSP isolés. + Explorer plus loin

Des chercheurs expliquent la formation de pulsars millisecondes avec de longues périodes orbitales