Polacy odkryli pierwszą mikrosoczewkę w gromadzie kulistej gwiazd

0

Polscy astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem dr. Pawła Pietrukowicza, we współpracy z kolegami z Chile i Szwajcarii, po raz pierwszy z powierzchni Ziemi “rozdzielili” dwie gwiazdy, które wzięły udział w zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego i pokazali, również po raz pierwszy, że zaobserwowane zjawisko spowodowała gwiazda o małej masie, należąca do gromady kulistej M22.

Zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego zachodzi, gdy między nami a odległą gwiazdą przechodzi jakiś słabo świecący lub nawet niewidoczny obiekt. Wówczas – zgodnie z teorią względności Einsteina – światło odległej gwiazdy, zwanej również źródłem, ulega zakrzywieniu na tym obiekcie. Dla obserwatora na Ziemi jasność gwiazdy wzrasta, a następnie w tym samym tempie spada do pierwotnego poziomu. Zjawisko takie może zdarzyć się tylko raz. Jego czas trwania zazwyczaj wynosi od kilku dni do kilku miesięcy i rośnie wraz ze wzrostem masy obiektu, który ugina światło i który nazywamy mikrosoczewką.

Zjawisko mikrosoczewkowania, które badano, miało miejsce niedaleko centrum gromady kulistej M22 w sierpniu 2000 roku. Gromada M22 jest widoczna na tle licznych gwiazd na obrzeżach centrum naszej Galaktyki, czyli Drogi Mlecznej. Przebieg i lokalizacja zjawiska wskazywały, że mogła je wywołać jakaś gwiazda o małej masie z gromady M22, odległej od nas o 3,2 kiloparseka (1 kiloparsek = 3210 lat świetlnych), która przez około miesiąc soczewkowała światło odległej gwiazdy, znajdującej się 2-3 razy dalej – gdzieś w centralnych częściach Drogi Mlecznej. Czy faktycznie tak się stało, można było sprawdzić dopiero po kilku latach, gdy wskutek powolnego przemieszczania się gwiazd gromady na tle odleglejszych gwiazd centrum naszej Galaktyki, słabo świecąca gwiazda-mikrosoczewka wystarczająco “rozjechała się” na niebie z jasną gwiazdą-źródłem.

W lipcu 2011 roku, czyli niemal 11 lat po odnotowanym pojaśnieniu, dzięki zastosowaniu techniki zwanej optyką adaptatywną, na ogromnym teleskopie ESO o średnicy lustra 8 metrów ulokowanym w północnym Chile astronomom udało się dostrzec obiekt soczewkujący. Optyka adaptatywna umożliwia znaczące zmniejszenie efektu rozmywania światła przez atmosferę ziemską i wyostrzenie uzyskanego obrazu nieba. Gwiazdę-mikrosoczewkę można było namierzyć dopiero po odjęciu światła jasnej gwiazdy-źródła. Zaobserwowana różnica w położeniu między gwiazdami bardzo dobrze zgadza się z kierunkiem, w jakim gromada przesuwa się na niebie względem odleglejszych gwiazd centrum Galaktyki. Ponadto po raz pierwszy udało się precyzyjnie zmierzyć masę takiej bardzo słabej gwiazdy z gromady kulistej. Wynosi ona 0,18 masy Słońca.

Dopełniający odkrycie argument, że rzeczywiście obserwowaliśmy jednorazowe zjawisko i obecnie gwiazda-źródło świeci stałym blaskiem, pochodzi z obserwacji warszawskiego zespołu OGLE, który od marca 2010 roku przy użyciu nowej kamery regularnie monitoruje jasność około miliarda gwiazd w centralnych rejonach Drogi Mlecznej.

Praca będzie opublikowana w prestiżowym amerykańskim czasopiśmie “The Astrophysical Journal Letters” w styczniu 2012 roku: http://iopscience.iop.org/2041-8205/744/2/L18

Można ją także zobaczyć w ogólnie dostępnym repozytorium prac naukowych arXiv: http://arxiv.org/abs/1112.0562

Redakcja serwisu Kosmonauta.net serdecznie dziękuje portalowi Astronomia.pl za zgodę na republikację tego tekstu.Zdjęcia mikrosoczewki w M 22 wykonane w paśmie Ks. Pole widzenia na zdjęciu w lewym górnym rogu ma bok o długości 20 sekund łuku. Na dole po lewej znajduje się powiększenie 4 x 4 sekundy łuku, a po prawej ten sam fragment, ale po odjęciu z obrazka jasnych gwiazd. Kółkiem oznaczono obiekt pozostały po odjęciu - gwiazdę odpowiedzialną za mikrosoczewkowanie grawitacyjne.

Share.

Comments are closed.