Астрономы открывают «невидимые» звезды, настолько тусклые, что их невозможно увидеть
Астрономы заметили нечто действительно странное в данных космической обсерватории Гайя. Отдаленная звезда странным образом прояснилась, затем потускнела. Несколько недель спустя он снова просветлела и снова потускнела.
Это странное поведение было вызвано не процессами производимыми звездой; скорее, гравитация невидимого объекта между нами, искривляла ткань пространства-времени, усиливая свет звезды.
Теперь астрономы выяснили, что это за невидимый объект: двойная звезда, расположенная на расстоянии 2,544 световых лет, настолько тусклая, что практически не излучает свет. Тем не менее, основываясь на том, как гравитация звезды увеличивает светимость, астрономы смогли рассчитать ее массу, расстояние и орбиту.
Эти методы, по их словам, могут быть использованы для обнаружения других скрытых массивных объектов в галактике Млечный Путь, таких как, миллионы одиноких черных дыр звездной массы.
По словам группы астрономов, ключ к пониманию природы системы заключался в том, что исходный объект постоянно осветлялся и затемнялся. Событие было названо Gaia16aye.
«Если у вас есть одна линза, вызванная одним объектом, то будет небольшой, неуклонный рост яркости, а затем будет плавное снижение, когда линза проходит перед источником и затем удаляется», — сказал астроном Лукаш Выржиковски из Варшавского университета в Польше.
«В этом случае яркость звезды не только резко упала, но через пару недель она снова стала ярче, что очень необычно. За 500 дней наблюдений мы видели, как она меняла яркость пять раз».
Это предполагает бинарный объект, производящий так называемую гравитационную микролинзу; эффект, предсказанный Эйнштейном, который происходит, когда гравитация объекта переднего плана заставляет пространство-время изгибаться, увеличивая что-то позади него.
В больших масштабах это позволяет нам изучать отдаленные объекты, но меньшие линзы также могут быть полезны.
В случае Gaia16aye микролинзы представляли собой сложную сеть областей с большим увеличением. Фоновые источники, передаваемые этими регионами, быстро проясняются, а затем снова тускнеют по мере движения.
Тщательное изучение этих закономерностей в событии микролинзирования Gaia16aye выявило двойную звездную систему под названием 2MASS19400112 + 3007533, две красные звезды-карлики с тактовой частотой 57% и 36% массы Солнца. Они вращаются вокруг общего центра тяжести каждые 2,88 земных года.
«Мы вообще не видим эту двоичную систему, только увидев эффекты, которые она создала, действуя в качестве линзы фоновой звезды, мы смогли рассказать о ней», — сказал астроном Прземек Мруз, бывший сотрудник Университета. Варшавы и теперь в Калифорнийском технологическом институте.
«Мы могли бы определить период вращения системы, массы ее компонентов, их разделение, форму их орбит — в основном все — не видя света бинарных компонентов».
Команда надеется, что эти методы помогут им найти черные дыры со звездной массой — одна из целей автоматизированного инструмента для поиска ярких и затемняющих звезд в данных Gaia.
На данный момент мы знаем о нескольких десятках этих черных дыр. Мы замечаем их, когда они взаимодействуют с вещами в пространстве вокруг них, например, когда они «перекусывают» звездой, или когда они находятся в бинарной паре с обычной звездой.
На сегодняшний день, однако, дремлющие черные дыры остаются неуловимыми. Но если мы смогли найти невидимых звезд красного карлика, которые в совокупности меньше массы Солнца, эти методы могут выявить черные дыры звездной массы, которые, как обычно принято, имеют нижний предел, примерно в пять раз превышающий массу Солнца.
«Наш метод позволяет нам видеть невидимое», — сказал Выржиковски.
Исследование было опубликовано в Астрономии и Астрофизике.
Источники: Фото: Maciej Rębisz
