巨大な星が彼らのライフサイクルの終わりに達するとき、彼らは巨大な超新星で爆発し、そして彼らの物質のほとんどを投げ捨てます。残っているのは、高速回転して電磁放射のビームを放出する超高密度の高磁化中性子星である「ミリスカンドパルサー」です。最終的に、これらの星は回転エネルギーを失い、減速し始めますが、コンパニオンの助けを借りて再び加速することができます。
最近の研究によると、科学者の国際チームは、隣接するアンドロメダ銀河（XB091D）にある超低速パルサーを観測したときに、このまれなイベントを目撃しました。彼らの研究の結果は、このパルサーが過去100万年の間高速化していることを示しています。これは、その急速な回転速度を回復してきた仲間を捕獲した結果である可能性が高いです。
通常、パルサーが通常の星とペアになると、パルサーと白い矮星で構成されるバイナリシステムが生成されます。これは、パルサーが星の外層を引き離し、白色矮星に変えた後に発生します。次に、これらの外層の材料がパルサーの周りに降着円盤を形成し、X線スペクトルで明るく放射する「ホットスポット」を作成し、そこで温度が数百万度に達することがあります。
チームは、ロモノーソフモスクワ州立大学（MSU）のSternberg天文研究所のIvan Zolotukhinが率い、トゥールーズ大学、国立天体物理学研究所（INAF）、およびスミソニアン天体物理天文台の天文学者を含みました。研究結果は 天体物理ジャーナル 「銀河系外の球状星団における最も遅い回転X線パルサー」というタイトルで。
彼らが論文で述べているように、このパルサーの検出は、2000-2013年にXMM-Newton宇宙観測所が収集したデータのおかげで可能になりました。今回、XMM-Newtonは約500億のX線光子に関する情報を収集しました。これは、Lomosov MSUの天文学者によってオープンオンラインデータベースに結合されました。
このデータベースにより、天文学者はこれまでに発見された多くのオブジェクトを詳しく見ることができます。これには、アンドロメダ銀河で最も古い球状星団の1つに位置する秒周期のパルサー（別名「第2のパルサー」）であるXB091Dが含まれます。しかし、XB091Dを特徴付けることができるX線写真を見つけるのは簡単な作業ではありませんでした。 Ivan ZolotukhinがMSUのプレスリリースで説明したように、
「XMM-Newtonの検出器は、このパルサーから5秒ごとに1つの光子のみを検出します。したがって、広範なXMM-Newtonデータ間でのパルサーの検索は、干し草の山での針の検索と比較できます。実際、この発見のために、周期的な信号を検索して抽出するための完全に新しい数学的ツールを作成する必要がありました。理論的には、天文学以外のものも含め、この方法には多くの用途があります。」
合計38のXMM-ニュートン観測に基づいて、チームはこのパルサー（当時、私たちの銀河を超えた種類で唯一知られているパルサー）が「若返り」の初期段階にあると結論付けました。要するに、彼らの観察は、パルサーが100万年未満前に加速し始めたことを示しました。この結論は、XB091Dがこれまでに発見された最も遅い回転球状星団パルサーであるという事実に基づいていました。
中性子星は1.2秒で1回転を完了します。これは、以前の記録保持者よりも10倍以上遅い速度です。観察したデータから、XB091Dの周囲の環境を特徴付けることもできました。たとえば、パルサーとそのバイナリペアは、アンドロメダ銀河の非常に高密度の球状星団（B091D）にあり、約250万光年離れていることがわかりました。
この星団は推定120億年前のもので、何百万もの古いかすかな星が含まれています。一方、伴星は0.8の太陽質量星であり、連星系自体の回転周期は30.5時間です。そして、約50,000年以内に、パルサーは十分に加速して、ミリ秒単位の回転周期、つまりミリ秒のパルサーを再び測定できると推定しています。
興味深いことに、XB910Dはこの超高密度星の広大な地域に位置しているため、約100万年前に仲間を捕まえ、そもそもプロセスの「若返り」を開始することができました。ゾロトゥキンが説明したように：
「私たちの銀河では、150個の既知の球状星団でそのような遅いX線パルサーは観測されていません。それらのコアは大きくなく、十分に高いレートで近接する連星を形成するのに十分な密度がないためです。これは、XB091Dの星の構成が非常に密集しているB091Dクラスターコアが、通常のクラスターよりもはるかに大きいことを示しています。そこで私たちは、アンドロメダ銀河がかつてむさぼった小さな銀河の密集した残骸を備えた、大きくて珍しい物体を扱っています。ここの星の密度は、全体で約2.5光年の領域にあり、太陽の近くよりも約1000万倍高くなっています。」
この研究とそれを見つけるためにチームが開発した数学的ツールのおかげで、天文学者は今後数年間で以前に発見された多くの物体を再訪することができるでしょう。これらの大規模なデータセット内には、目撃され、適切に特徴付けられるのを待っているだけの、珍しい天文学的なイベントの多くの例があります。
さらに読む：天体物理ジャーナル, ロモノーソフモスクワ州立大学
