軽度再生連星パルサーの二つの進化経路を解明(Study Reveals Two Evolutionary Pathways for Mildly Recycled Binary Pulsars)

2026-06-16 中国科学院(CAS)

中国科学院(CAS)新疆天文台を中心とする研究チームは、新たに発見された連星パルサーPSR J1929+4105とPSR J2359+4239について長期観測を実施し、両者が類似した現在の状態にありながら、異なる進化経路をたどって形成されたことを明らかにした。両天体はFAST電波望遠鏡によるCRAFTSサーベイで発見され、自転周期はそれぞれ41.6msと60.5ms、公転軌道の離心率は非常に小さい。伴星の最小質量は0.72太陽質量と0.467太陽質量で、いずれも中性子星ではなく大質量白色矮星と考えられている。これらは大量の物質降着によって高速回転化したミリ秒パルサーほど進化が進んでおらず、「軽度リサイクル・パルサー」に分類される。研究チームはCOMPAS連星進化コードを用いたシミュレーションにより、PSR J1929+4105は比較的遅い時期に共通外層段階を経験した一方、PSR J2359+4239はより早期に共通外層段階へ入り、その後短期間の質量移動を受けた可能性を示した。さらに、伴星が重い系ほど銀河面近くに分布し、軽い伴星を持つ系はより広く散在する傾向も確認された。本研究は、超新星爆発によるキック速度、連星質量、進化時間がパルサー集団の形成と分布に与える影響の理解を深める成果となった。

<関連情報>

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D. Zhao, J. P. Yuan, N. Wang, D. Li, P. Wang, M. Y. Xue, W. W. Zhu, C. C. Miao, W. M. Yan, L. Li,…
The Astrophysical Journal  Published: 2026 May 22
DOI:10.3847/1538-4357/ae6454

軽度再生連星パルサーの二つの進化経路を解明(Study Reveals Two Evolutionary Pathways for Mildly Recycled Binary Pulsars)

Abstract

We present phase-connected timing solutions, total-intensity and polarized profiles for two newly discovered pulsars, PSRs J1929+4105 and J2359+4239, identified by the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) in the Commensal Radio Astronomy FAST Survey (or CRAFTS). PSR J1929+4105 has a spin period of 41.59 ms and is in a 63 days orbit with an eccentricity of 0.00042. PSR J2359+4239, with a spin period of 60.53 ms, is in a 4 days orbit with an eccentricity of 0.0003. Since no post-Keplerian parameters have been measured for either system, we can only constrain the companion masses based on the mass function. The minimum companion masses for PSRs J1929+4105 and J2359+4239 are 0.72 Mand 0.467 M, respectively. Given the small eccentricities of these systems, which rule out the possibility of double neutron star systems, we propose that both systems consist of a pulsar and a massive white dwarf companion. Simulations of the formation processes for these two systems were conducted using the rapid binary population synthesis code COMPAS. We estimated their distances using the NE2001 and YMW16 electron-density models, thereby contributing new data to the Galactic electron-density distribution. Motivated by the numerous discoveries of millisecond pulsar binaries by FAST, we further studied their height distribution in the Galaxy.

1701物理及び化学
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