Ciemna gwiazda odległa od nas o 2000 lat świetlnych ma teraz coś wspólnego z naszym Słońcem, czego nie ma żadna inna gwiazda. Astronom z Ohio State University wraz ze współpracownikami bezpośrednio zmierzył masę pojedynczej gwiazdy, co stanowi pierwszy taki wyczyn, jeśli nie liczyć przypadku Słońca.

Dotychczas potrafiliśmy znajdować masę gwiazdy jedynie w przypadku, gdy była ona częścią układu podwójnego, więc nowe badania mogą pomóc w poszerzeniu wiedzy na temat pojedynczych gwiazd, takich jak Słońce.

Możliwe, że poprzez uzyskanie tego typu pomiarów bezdziemy mogli sprawdzić nasze teorię na temat budowy wewnętrznej gwiazd,” – powiedział Andrew Gould, profesor astronomii na Ohio State University.

Profesor wraz z kolegami obliczył masę gwiazdy przy pomocy połączenia starch i nowych technik astronomicznych, wliczając jeden z najnowszych instrumentów Hubble Space Telescope (HST), a także pewnej dozy szczęścia.

Gwiazda brała udział w pewnym niezwykłym wydarzeniu astronomicznym w 1993 roku, co dostarczyło astronomom kluczowej informacji w procesie wyznaczania jej masy.

W publikacji, która ukaże się w Astrophysical Journal, Gould wraz ze współpracownikami – Davidem Bennettem z Notre Dame University oraz Davidem Alvesem z Goddard Space Flight Center – pisze, że mała, czerwona gwiazda ma masę równą jednej dziesiątej masy Słońca.

Astronomowie zauważyli również, że przyszła misja NASA – Space Interferometry Mission (SIM) – zaplanowana na rok 2009, będzie w stanie wykonać podobne badanie dla blisko 200 gwiazd w galaktyce.

Czerwona gwiazda po raz pierwszy zwróciła na siebie uwage astronomów, kiedy jej orbita przecięła się z orbitą innej gwiazdy. Jej grawitacja odbiła światło pochodzące z bardziej odległej gwiazdy i wzmocniła je, działając jak soczewka.

Podczas tak zwanego mikrosoczewkowania grawitacyjnego, odległe gwiazdy wydają się świecić jaśniej kiedy soczewka znajduje się przed nią by zblednąć, kiedy soczewka przesuwa się.

Soczewka może być ciemną gwiazdą, planetą, a nawet i czarną dziurą – obiektem, który często jest zbyt ciemny, by można było go dostrzec. Jest główny powód, dla którego astronomowie uważają, że dokonywanie przeglądu nieba w poszukiwaniu symptomów mikrosoczewkowania może pomóc w wykryciu ciemnej materii.

Światło w wydarzeniu w 1993 roku nie stało się po prostu jaśniejsze. Najpierw zrobiło się czerwone, by następnie przybrać niebieską barwę, co sugerowałoby, że czerwone światło pochodzi od soczewki, natomiast niebieskie od bardziej odległej gwiazdy.

Kilka lat, które upłynęły od wydarzenia do opublikowania wyników jego analizy są skutkiem problemu, który zaczyna być dość poważny w astronomii – przeładowania danymi. Nowe, doskonałe teleskopy ciagle gromadzą nowe informacje, a ich przetworzenie niestety wymaga czasu.

W przypadku MACHO-LMC-5 astronomowie spędzili pięć lat przetwarzając dane z obszaru nieba w pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana.

Musieli najpierw przebić się przez dziesięć milionów innych gwiazd,” – powiedział Gould.

Chociaż Gould nie brał udziału w procesie analizy danych, zainteresował się MACHO-LMC-5 kiedy Bennett, Alves oraz inni opublikowali artykuł o projekcie w Nature w 2001 roku. Praca ta połaczyła dane z przypadków mikrosoczewkowania grawitacyjnego z obrazami tych części nieba wykonanymi przez Hubble'a, a także podała dowód tego, że soczewka była w tym przypadku czerwoną gwiazdą.

Wiedziałem, że to było ciekawe wydarzenie, bowiem czerwone światło, które udało im się znaleźć nie pochodziło ze źródłowej gwiazdy,” – powiedział Gould. – “Wyliczyli oni również kierunek ruchu soczewki tylko z samego wzmocnienia światła, a potem pokazali, że odpowiada on doskonale kierunkowi na fotografii z Hubble'a.

Jednak odkrycie to sugerowało, że gwiazda ma masę blisko trzydziestokrotnie mniejszą od Słońca.

To było wręcz niewiarygodne, bowiem gwiazda tej wielkości nie mogłaby być tak jasna,” – dodał Gould. – “Proponowana odległość do gwiazdy miała wynosić 650 lat świetlnych i także nie wydawała się byc poprawna.

Gould zbadał ten problem i odkrył, że te same dane z mikrosoczewkowania mogą być wykorzystane do uzyskania dwóch diametralnie odmiennych mas i odległości gwiazdy od Słońca.

Wówczas trójka astronomów – Andrew Drake z Princeton University, Kem Cook z Lawrence Livermore National Lab oraz Stefan Keller z Australian National University – wykorzystała Hubble's Advanced Camera for Surveys do zmierzenia odległości gwiazdy. Użyli oni techniki określanej mianem pomiaru paralaksy, która została rozwinięta w XIX wieku. Przed nastaniem Hubble'a nie wiedziano jednak, jak zastosować do tak bliskich gwiazd jak w przypadku wydarzenia MACHO-LMC-5.

Połączyliśmy nasze siły, przetworzyliśmy wszystkie uzyskane informacje oraz przeanalizowaliśmy techniki i uzyskaliśmy odpowiedź,” – powiedział Gould.

Nowe badania dają również lepsze oszacowanie odległości gwiazdy: jest to blisko 2000 lat świetlnych.

Obecne obliczenia mogą zawierać błąd rzędu 17 procent, a więc są dość dobre w kategorii astronomicznych standartów.

Satelita SIM pozwoli uzyskać nawet dokładniejsze oszacowanie masy, ale będziemy się musieli bliżej przyjżeć tej gwieździe. A SIM prawdopodobnie nie będzie w stanie obserwować tak ciemnych gwiazd,” – powiedział Gould.

Autor

Łukasz Wiśniewski

Komentarze

  1. jacek    

    nawet nie przypuszczałem że to taki problem — ..żeby zważyć gwiazdę

    Zawsze myślałem, skoro coś widać, czyli widać jakiś rozmiar kątowy i mozna zmierzyć jasność, a potem obliczyć z tego odlegość, to średnica, a zatem objętość “wyjdzie” nam z czystej hmm.. powiedzmy geometrii 🙂
    no a przy tym, podobno przynajmniej teoretycznie, wiadomo z czego taka gwiazda się składa (w większości przynajmniej), toż obliczenie jej masy, znając jej objętość i to z czego jest, a zatem gęstość, nie powinno być problemem, no może poza tysiącami zer do ogarnięcia, no ale widać, że sam żem zero, że jakieś takie dyrdymały pisze, żeto niby takie proste:D
    no a może ktoś oświeci, czemu to, takie właśnie jest trudne?:)

    wiem, wiem “..ameryka robi to, nie dlatego, że jest to łatwe, ale właśnie dlatego, że jest to trudne..” cyt. z przemówienia J.F.K.

    pozdrowienia

Komentarze są zablokowane.