Astronomowie po raz pierwszy bezpośrednio zmierzyli masę białego karła – kiedyś nasze Słońce zmieni się w to samo

Redaktor NetMaster
Redaktor NetMaster
3 min. czytania

W czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society zespół astronomów opublikował wyniki wieloletnich badań, podczas których po raz pierwszy udało się bezpośrednio zmierzyć masę pojedynczego białego karła – pozostałości po gwieździe jak nasze Słońce. Wcześniej masę białych karłów mierzono tylko w układach podwójnych. Nie można było oszacować masy pojedynczego obiektu, ale teraz naukowcy mają takie narzędzie.

Podczas obserwacji rozgwieżdżonego nieba występuje takie zjawisko jak soczewkowanie grawitacyjne lub mikrosoczewkowanie. Podobne zjawiska zachodzą, gdy światło z bardzo odległych gwiazd przechodzi w pobliżu masywnych obiektów z niewidzialnych czarnych dziur do gwiazd. Masywne obiekty załamują światło w takim stopniu, w jakim są większe. Powoduje to przesunięcie odległych gwiazd z ich widocznych pozycji na niebie, tym bardziej, im cięższy jest obiekt na pierwszym planie. Przemieszczenia te można wykorzystać do obliczenia masy obiektu. Inna sprawa, jak uchwycić ten rzadki moment, kiedy interesujące nas ciało niebieskie przesunie się nad gwiazdami tła i objawi się efektem mikrosoczewkowania?

Z pomocą naukowcom przyszedł projekt Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej. Laboratorium Astrometrycznej Kosmicznej Gaia jak dotąd określiło dokładne współrzędne i prędkości ponad 2 miliardów gwiazd. Na podstawie tych danych można przewidzieć niezliczone obserwacje w najdokładniejszy sposób, który wykorzystali astronomowie z University of California w Santa Cruz. Astronomowie dowiedzieli się, kiedy pojedynczy biały karzeł LAWD 37 będzie przechodził na tle pożądanej gwiazdy i obserwowali przez kilka lat, jak zniekształca on emitowane przez nią światło.

W obserwacjach pomagał teleskop Hubble’a. Instrument ten ma doskonałe możliwości wykonywania kontrastowych ujęć, ponieważ światło nawet słabego białego karła było 400 razy jaśniejsze niż światło gwiazdy tła, co bardzo, bardzo utrudniało pomiary. Mierząc „skoki” gwiazdy tła na niebie, naukowcy porównali z próbą zmierzenia długości samochodu na Księżycu przez ziemskiego obserwatora. Nawiasem mówiąc, astronomowie planują takie same obserwacje Jamesa Webba, dla którego światło widzialne jest mniejszą przeszkodą (Webb pracuje głównie w zakresie podczerwieni, w przeciwieństwie do Hubble’a).

Obliczenia wykazały, że biały karzeł LAWD 37 ma 56% masy Słońca. Znajomość tej wartości i średnicy wymarłych pozostałości gwiazdy pozwoli wyjaśnić gęstość jej materii oraz reakcje fizyczne i chemiczne w jej wnętrzu. Im dokładniej i więcej astronomom uda się zmierzyć masy białych karłów, tym dokładniejszy będzie model ewolucji gwiazd, do których należy również nasze Słońce.

Za pięć miliardów lat Słońce zamieni cały swój wodór w hel dokładnie w ten sam sposób, zrzuci powłokę, a jego jądro zamieni się w to, co nazywamy białym karłem – masa materii stygnąca przez miliardy lat. Wielu uzna taką wiedzę za bezużyteczną, ale przybliżają nas one do zrozumienia wielu innych procesów we Wszechświecie, w których wszystko jest ze sobą powiązane i nie ma nic zbędnego.

Udostępnij ten artykuł
Dodaj komentarz