В огромной Вселенной существование пульсаров предоставляет астрофизикам важные исследовательские ресурсы, особенно двойных пульсаров, образованных звездными системами-компаньонами. Эти двойные пульсары часто представляют собой системы, состоящие из пульсара и белого карлика или нейтронной звезды. Со временем ученые смогут сделать вывод о существовании его скрытой звезды-компаньона с помощью точных импульсных сигналов.
Сигнал, излучаемый пульсаром, по своей природе подобен точным часам. Благодаря частоте его импульсов мы можем наблюдать существование звезды-компаньона.
В 1974 году Джозеф Хутон Тейлор-младший и Рассел Халс открыли первый двойной пульсар PSR B1913+16 в обсерватории Аресибо. Это важное открытие принесло им Нобелевскую премию по физике 1993 года. Исследование показывает, что частота импульсов пульсара меняется с движением его звезды-спутника, и это изменение обусловлено влиянием эффекта Доплера. Импульсы возникают чаще, когда пульсар приближается к Земле, и реже, когда он удаляется. Таким образом, по изменениям этих импульсов ученые могут сделать вывод о массе и характеристиках движения звезды-компаньона.
Благодаря точным измерениям времени импульса ученые могут подробно описать работу двойных импульсных галактик.
Открытие PSR B1913+16 не только углубило понимание людьми пульсаров и их спутников, но и стало важной экспериментальной платформой для проверки общей теории относительности Эйнштейна. Согласно измерениям, массы этой пары двойных звезд практически равны, а на временной интервал между их импульсами влияет сильное гравитационное поле. Согласно теории относительности, по мере приближения звезды-компаньона время отправки импульса увеличивается. сигнал будет задерживаться. Это явление называется гравитационным красным смещением.
Благодаря дальнейшим наблюдениям за PSR B1913+16 ученые подтвердили, что период обращения пульсара со временем постепенно сокращался. Эти изменения полностью согласуются с предсказаниями Эйнштейна, становясь еще одним важным доказательством для проверки общей теории относительности. Зависимое от времени уменьшение этого гравитационного излучения делает его важным объектом изучения при наблюдении двойных пульсирующих галактик.
Когда гравитационные волны были впервые обнаружены, метод проверки в научном сообществе был снова подорван, и роль двойных пульсаров стала все более заметной.
В ходе дальнейших исследований мы также обнаружили двойной пульсар промежуточной массы (IMBP), двойную систему, состоящую из пульсара и белого карлика относительно большой массы. Период вращения этого типа пульсара относительно велик, обычно от 10 до 200 миллисекунд. Одним из примеров является PSR J2222-0137, пульсар, спутником которого является белый карлик с массой около 1,3 солнечных масс. Эта система находится примерно в 870 световых годах от Земли и является одним из ближайших известных двойных пульсаров.
Масса и уникальные свойства звезд-компаньонов в IMBP привлекли внимание астрономов. Эти высококачественные белые карлики, такие как PSR J2222-0137 B, имеют чрезвычайно низкие температуры и их даже называют «алмазными звездами». В то же время его кристаллические свойства делают его уникальным во Вселенной, что еще больше стимулирует дальнейшее исследование бинарных систем и их взаимодействий.
Существование звезд-компаньонов оказывает глубокое влияние на излучение пульсаров и их космического окружения. »
Другой характеристикой двойных пульсаров является обмен веществом между ними и их звездами-компаньонами. Многие обычные звезды-компаньоны в ходе эволюции расширяются и выбрасывают свои внешние слои вещества в сторону пульсара. Этот процесс производит рентгеновское излучение, создает рентгеновскую двойную фазу и может привести к образованию аккреционного диска, окружающего пульсар. «Ветер» или поток релятивистских частиц, создаваемый пульсаром, может влиять на магнитное поле звезды-компаньона, что может оказать радикальное влияние на излучение импульса. Эти взаимодействия дают нам новое представление о пульсарах и их окружении.
Подводя итог, можно сказать, что двойные пульсары — это не только отличный инструмент для проверки основных физических законов, но и важная возможность помочь нам лучше понять структуру Вселенной. Поскольку технология мониторинга продолжает совершенствоваться, мы сможем более точно делать выводы о ненаблюдаемых свойствах звезд-компаньонов на основе этих измеренных импульсных сигналов, что приведет наше понимание Вселенной на шаг вперед. В такой сложной Вселенной сколько неоткрытых звезд-компаньонов скрываются от нашего взгляда?