The eclipsing millisecond pulsar PSR J1740-5340 and its red straggler companion
Notice bibliographique
Résumé
We present a high-resolution echelle spectrum taken with the Very Large Telescope and analyse archival Hubble Space Telescope photometry of the recently identified companion of the eclipsing millisecond radio pulsar PSR J1740-5340 in the globular cluster NGC 6397. From the spectrum, we show that the companion is metal poor, as expected for a member of NGC 6397. Using synthetic photometry, and assuming a true distance modulus of mag and a colour excess of , we derive a radius of and an effective temperature of , implying a luminosity of ( errors). These properties make it similar to the so-called “sub-subgiants” in the old open cluster M 67 and “red stragglers” in 47 Tuc, which have luminosities comparable to those of turn-off stars, but cooler temperatures and larger radii. The light curve of the companion is well described by ellipsoidal variations, and despite the incomplete (~60%) phase coverage, we are able to derive good constraints on a number of the system parameters. In particular, for the inclination we find a 2-σ lower limit of ( at 3σ). Assuming a pulsar mass of , this implies a companion mass in the range . Combined with the photometric constraint, we find a best fit for and . We infer a Roche lobe filling factor by radius of ~97%. Surprisingly, we find no evidence whatsoever for irradiation of the companion, despite the high inferred rotational energy loss of the pulsar (). We discuss possible reasons, but find most lacking. We hypothesise that the system is a triple, and that the acceleration due to a third body in a wide orbit around the binary led to an overestimate of the intrinsic spin-down rate and hence the spin-down luminosity. This can be tested by further timing observations. We also discuss two other puzzles, viz., the system's location far outside the cluster core and the companion's large radius and luminosity. We suggest that the system was formed in a binary-binary encounter in the core, due to which the system acquired a substantial velocity, and the companion – which must have been a somewhat evolved turn-off star – lost much of its envelope. We suggest other “red stragglers” and “sub-subgiants” might have formed by similarly drastic encounters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».