Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové použili data ze dvou dalekohledů ke změření toho, jak sledovaná hvězda (zdánlivě) změnila svou polohu, když před ní procházel bílý trpaslík. Ze změřeného efektu gravitační čočky pak šlo vypočítat i hmotnost trpaslíka LAWD 37 odpovídající tomu, nakolik jeho hmotnost ovlivnila dráhu světla. Podobné stanovení hmotnosti jediné hvězdy se podařilo vůbec poprvé. Hlavním autorem studie byl Peter McGill, který výzkum prováděl na univerzitě Cambridge, nyní působí na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz.
Bílý trpaslík se LAWD 37 se od nás nachází ve vzdálenosti 15 světelných let v souhvězdí Mouchy; je pozůstatkem hvězdy, která zanikla před asi 1,15 miliardami let. Kvůli jeho blízkosti o něm byla již k dispozici řada údajů včetně spektra, hmotnost představuje málem poslední kousek do skládačky. Hmotnost osamělých hvězd většinou dokážeme měřit jen nepřímo, na základě určitých předpokladů, které ale nejsou nezpochybnitelné (v případě dvojhvězd je tomu jinak).
Data o efektu gravitační (mikro)čočky byla získána pomocí observatoře Gaia Evropské kosmické agentury a Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA. Na základě dat mise Gaia dokázali astronomové předpovědět pohyb LAWD 37 dostatečně přesně na to, aby se dal určit bod, kde se trpaslík bude nacházet před hvězdou v pozadí tak, aby se efekt mikročočky dal změřit dostatečně přesně. Světlo hvězdy v pozadí bylo ovšem velmi slabé, takže hlavní výzvou pro astronomy bylo oddělit signál mikročočky od šumu; právě zde se uplatnil Hubbleův vesmírný dalekohled a rozlišení, které je schopen poskytnout.
Výsledek, podle něhož má LAWD 37 hmotnost asi 56 % Slunce, souhlasí s dřívějšími teoretickými předpověďmi jeho hmotnosti a je v souladu i se současnými teoriemi o vývoji bílých trpaslíků. Relativně vysoká přesnost určení hmotnosti pak umožňuje také testovat předpoklady o vztahu mezi hmotností bílých trpaslíků a jejich poloměrem.
Díky observatoři Gaia by tímto způsobem mělo být možné přímo stanovovat hmotnost i dalších hvězd.
Peter McGill et al, First semi-empirical test of the white dwarf mass–radius relationship using a single white dwarf via astrometric microlensing, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac3532
Zdroj: University of Cambridge / Phys.org
