半脉冲脉冲器的质量

我们报告对低质量双星半脉冲脉冲器PSR J1909-3744进行近两年计时观测的结果。Caltech-Parkes-Swinburne Recorder II (CPSR2)是一项新仪器，可提供前所未有的计时精度。每日观测给出加权RMS残差为74 ns，表明系统误差极低。我们大幅改进了PSR J1909-3744的上盘距离和横向速度测量，给出距离为$1.14^{+0.04}_{-0.03}$ kpc和横向速度为$(200^{+7}_{-6})$ km s$^{-1}$。该系统轨道偏心率仅为1.35(12)$\times10^{-7}$，为迄今为止最小的。自该脉冲器发现以来，快速旋转的半脉冲脉冲器质量一直是谜题，回收假说主张存在重质量天体，而吸积诱导的白矮星坍缩则更符合小于Chandrashkar极限的中子星。幸运的是，PSR J1909-3744是一套边缘系统，我们的数据允许对Shapiro时延的范围和形状进行高精度测量，给出首次精确确定的半脉冲脉冲器质量$m_p = (1.438 \pm 0.024) M_\odot$。PSR J1909-3744的质量位于轻度回收脉冲器双中子星系统中观察到的质量范围上沿，与回收假说相符。看来，半脉冲脉冲器可以通过吸积少于$0.2 M_\odot$的物质来实现。