人们发现，明亮而神秘的伽马射线源是一颗快速旋转的中子星（称为毫秒脉冲星），它绕着一颗正在演化为质量极低的白矮星的恒星运行。这些类型的双星系统被天文学家称为“蜘蛛”，因为脉冲星在伴星变成白矮星时往往会“吃掉”伴星的外部部分。
天文学家使用智利塞罗帕雄山的4.1 米SOAR 望远镜探测到了这个双星系统，该望远镜是美国国家科学基金会NOIRLab 计划中托洛洛山美洲天文台(CTIO) 的一部分。
美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜自2008年发射以来一直在对宇宙中产生大量伽马射线的物体进行编目，但并非它探测到的所有伽马射线源都已被分类。其中一个伽马射线源被天文学家称为4FGL J1120.0-2204，是整个天空中第二亮的伽马射线源，直到现在才被识别。
来自美国和加拿大的天文学家在华盛顿特区美国海军研究实验室的塞缪尔·斯威哈特(Samuel Swihart) 的带领下，使用SOAR 望远镜上的古德曼摄谱仪确定了4FGL J1120.0-2204 的“真实身份”。这个伽马射线源也发射X 射线，美国宇航局的斯威夫特和欧洲航天局的XMM-牛顿太空望远镜观察到，它原来是一个每秒旋转数百次的“毫秒脉冲星”和由其前身组成的双星系统。一颗质量极低的白矮星。该系统距离我们2,600 光年。
斯维哈特说：“密歇根州立大学投资SOAR 望远镜的时间、它在南半球的位置以及古德曼光谱仪的准确性和稳定性都是这一发现的重要方面。”
美国国家科学基金会NOIRLab 主任克里斯·戴维斯(Chris Davis) 表示：“这是一个很好的例子，说明中型望远镜，特别是SOAR，可以用来帮助描述其他地面和太空设施的不寻常发现。”程序。 “我们预计，在未来十年中，SOAR 将在跟踪许多其他时变和多信使源方面发挥关键作用。”
古德曼光谱仪测量的双星系统的光谱显示，来自原始白矮星伴星的光发生了多普勒频移——交替地转变为红色和蓝色——表明它每15 小时绕一颗致密的大恒星运行一次。质量中子星轨道。
斯维哈特说：“这些光谱还使我们能够限制伴星的近似温度和表面重力。”他的团队能够利用这些特性并将其应用于描述双星系统如何演化的模型。这使他们能够确定这颗伴星是一颗质量极低的白矮星的前身，其表面温度为8200C，质量仅为太阳的17%。
当一颗质量与太阳相似或更少的恒星到达其生命终点时，它将耗尽用于其核心核聚变过程提供动力的氢。有一段时间，氦接管并为恒星提供动力，导致其收缩和升温，导致其膨胀并演化成直径数亿公里的红巨星。最终，膨胀恒星的外层会被吸到双星伴星上，核聚变停止，留下一颗与地球大小相当的白矮星，温度超过100,000C。
4FGL J1120.0-2204系统中的原始白矮星尚未完成演化。斯维哈特说：“目前它正在膨胀，半径约为质量相似的正常白矮星的五倍。” “它将继续冷却和收缩，在大约20 亿年后，它将看起来与我们已经了解的许多质量非常小的恒星相似。”白矮星也是一样的。”
毫秒脉冲星每秒旋转数百次。它们通过吸收来自伴星的物质而旋转，在这种情况下，来自成为白矮星的恒星。大多数毫秒脉冲星通常在脉冲星风（来自旋转中子星的带电粒子流）与来自伴星的物质碰撞时发射伽马射线和X射线。
斯维哈特表示，目前已知的极低质量白矮星约有80颗，但“这是发现的第一颗极低质量白矮星的前身，它很可能绕着一颗中子星运行。”因此，4FGL J1120.0-2204 是对该旋转过程尾部的独特观察。已发现的所有其他白矮星脉冲星双星都远远超出了自旋阶段。
“随后使用SOAR 望远镜进行光谱分析，针对不相关的费米伽马射线源，使我们能够看到这颗伴星的轨道，”斯维哈特说。 “如果没有这些观察，我们就无法发现这个令人兴奋的系统。”
