천문·천체물리
FAST가 찾은 최고 이심률 중성자성 쌍성 PSR J0653+0443, 표준 쌍성 진화로 설명 가능
FAST의 은하면 펄서 스냅샷(GPPS) 탐사가 발견한 PSR J0653+0443은 은하계 중성자성 쌍성(BNS) 중 가장 높은 궤도 이심률(e≈0.992)을 가진 천체로, 연구진은 중성자성 스핀 진화를 자체적으로 반영한 밀집 쌍성 집단 합성 계산과 관측 선택 효과를 적용해 이 집단을 모델링했다. 계산 결과 e>0.99인 BNS는 검출 가능한 집단의 약 0.6%에 불과하고 GPPS 전체 관측 영역에서 기대 검출 수는 약 0.31개로, 드물지만 PSR J0653+0443 수준의 이심률도 표준 쌍성 진화와 모순되지 않는다는 결론이 나왔다. 또한 극단적 이심률 BNS는 주로 중심핵 붕괴 초신성에서 생기며, 주기 P≲0.1초 조건을 걸면 더 오래되고 재가속(recycling)을 많이 겪은 계가 선택되어 PSR J0653+0443의 관측 특성이 자연스럽게 재현된다고 제시했다. 연구진은 GPPS 탐사가 완료되면 e>0.99인 BNS를 추가로 찾을 확률은 약 15%, e>0.90인 계를 찾을 확률은 약 88%로 예측했으며, 향후 SKA와 서브-mHz 중력파 검출기가 고이심률 BNS 집단을 크게 늘려 집단 수준의 정밀한 제약이 가능해질 것으로 전망했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)