Пульсары — одни из самых экстремальных и завораживающих объектов во Вселенной. Астрономы, которые работают с космическим телескопом НАСА «Ферми», недавно открыли новый способ их изучения. Используя инструменты «Ферми», специалисты идентифицировали первые гамма-затмения в системе "черных вдов", состоящих из пульсара и меньшей звезды главной последовательности. Они названы так в связи со склонностью паукообразных поглощать своих компаньонов, что происходит и в этих солнечных системах.

До того, как Ферми появился в космосе в 2008 году, науке было известно всего несколько пульсаров, испускающих гамма-лучи. На сегодняшний день Ферми идентифицировал больше 300. Международная группа экспертов проанализировала данные телескопа Ферми за последнее десятилетие в поисках гамма-затмений. Конечная цель состоит в том, чтобы точно рассчитать массу и скорость этих космических объектов, и гамма-затмения помогли им в этом.

В некоторых инопланетных солнечных системах есть две звезды, которые стареют с очень разной скоростью. Это может привести к ситуации, когда большая из пары может превратиться в сверхновую, в то время как меньшая все еще будет синтезировать водород, как наше Солнце. Это может привести к системе "черной вдовы", когда пульсар питается своим меньшим компаньоном, одновременно перегревая одну его сторону. По данным НАСА, у ученых есть подкатегории, основанные на отношениях между ними. В системе «черной вдовы» есть звезда с массой менее 5% солнечной и ее звездный компаньон, весящий от 10% до 50% солнечной массы.

Мы можем охарактеризовать системы "черных вдов", используя наблюдения в видимом свете и радиочастоты. Становится сложно, когда плоскость системы совпадает с нашей. Из-за этого становится слишком сложно наблюдать за космическими объектами, но гамма-затмение поможет в таких случаях. Используя инструменты «Ферми», исследователи обнаружили семь систем "черных вдов", демонстрирующих это явление. Поскольку гамма-лучи исходят только от пульсара, их исчезновение в данных указывает на то, что меньший спутник затмил пульсар. Пульсары испускают излучение постоянно, так что всего нескольких недостающих фотонов достаточно, чтобы увидеть затмение. Имея на руках эти данные, ученые могут рассчитать наклон системы, а на ее основе — массу и скорость.

Возьмем, к примеру, систему PSR B1957+20 — более ранние оценки предполагали, что эта система «Черное окно» была наклонена на 65 градусов из-за того, что пульсар в 2,4 раза массивнее Солнца. Это сделало его одним из крупнейших во Вселенной. Однако новое исследование показывает, что эта система имеет наклон в 84 градуса, а это означает, что масса пульсара всего в 1,8 раза больше массы Солнца.

Астрономы считают, что как только полученные данные будут подтверждены, «Ферми» сможет ответить на некоторые мучительные вопросы о системах "черных вдов". Например, как долго пульсар может воровать энергию у звезды-компаньона и что в итоге произойдет.