Uchwycić nieuchwytne

Pierwszy raz współpracując razem, kosmiczne teleskopy Spitzer i Swift połączyły siły aby obserwować zjawisko mikrosoczewkowania w chwili, gdy odległa gwiazda jaśnieje dzięki polu grawitacyjnemu innego obiektu kosmicznego. Technika mikrosoczewkowania jest używana do poszukiwania mało masywnych ciał krążących wokół gwiazd, na przykład planet. W tym przypadku obserwacje pokazały brązowego karła.

Brązowe karły są uważane za brakujące ogniwo pomiędzy planetami i gwiazdami, z masami powyżej 80 mas Jowisza. Jednak centrum brązowego karła nie jest wystarczająco gorące czy gęste, aby wygenerować energię w postaci fuzji termojądrowej, jak to ma miejsce w przypadku gwiazd. Co ciekawe, naukowcy odkryli, że dla gwiazd o masie zbliżonej do Słońca, mniej niż 1% posiada brązowego karła na orbicie o promieniu 3 AU (jednostek astronomicznych). Zjawisko to jest nazywane “pustynią brązowego karła”.

Nowo odkryty brązowy karzeł krążący wokół macierzystej gwiazdy może zamieszkiwać tę pustynię. Spitzer i Swift obserwowały zjawisko mikrosoczewkowania po tym, jak obiekt został dostrzeżony w eksperymencie OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment - eksperyment optycznego soczewkowania grawitacyjnego). Odkrycie tego brązowego karła o nazwie OGLE-2015-BLG-1319 było pierwszą obserwacją zjawiska mikrosoczewkowania wykonaną przy jednoczesnej współpracy dwóch teleskopów kosmicznych.

Astronomowie chcą zrozumieć, w jaki sposób brązowe karły formują się wokół gwiazd, oraz dlaczego istnieje luka, w której one się znajdują w stosunku do swoich gwiazd macierzystych. “Możliwe, że ‘pustynia’ nie jest tak sucha, jak myśleliśmy” - mówi Yossi Shvartzvald z Jet Propulsion Laboratory.

Czym jest mikrosoczewkowanie?
W zjawisku mikrosoczewkowania źródłowa gwiazda tła służy jako latarka. Gdy masywny obiekt przechodzi przed gwiazdą tła na linii pola widzenia, gwiazda tła jaśnieje, ponieważ obiekt pierwszoplanowy odchyla i skupia jej światło. W zależności od masy obiektu gwiazda tła może na krótko ukazać się jako nawet tysiąc razy jaśniejsza niż jest w rzeczywistości.

Jednym ze sposobów na lepsze zrozumienie właściwości systemu soczewkującego jest obserwowanie zjawisk mikrosoczewkowania z więcej niż jednego punktu obserwacyjnego. Mając wiele teleskopów do zapisu pojaśnienia gwiazdy tła, astronomowie mogą wykorzystać paralaksę (pozorna różnica w położeniu obiektu widzianego z dwóch punktów w przestrzeni - gdy trzymasz palec przed nosem i patrzysz na niego raz prawym raz lewym okiem, wydaje się zmieniać swoje położenie na tle dalszego obiektu. Gdy patrzysz jednocześnie obojgiem oczu - palec znajduje się w tym samym miejscu). W kontekście mikrosoczewkowania, obserwowanie tego samego zdarzenia z dwóch lub więcej znacznie oddalonych od siebie lokalizacji, spowoduje różne typy powiększenia.

Nowe badania
Spitzer obserwował układ podwójny zawierający brązowego karła w lipcu 2015 r., przez dwa ostatnie tygodnie kampanii obserwacyjnej mikrosoczewkowania wykonywanej przez kosmiczne teleskopy. Podczas gdy Spitzer znajduje się w odległości 1 AU od Słońca, na orbicie okołosłonecznej, podążając za Ziemią, Swift krąży na niskiej orbicie okołoziemskiej. Swift również obserwował układ podwójny pod koniec czerwca 2015 r. w tej kampanii, przez mikrosoczewkowanie, pierwszy raz obserwując tego typu zjawisko. Ponieważ Swift nie znajduje się daleko w porównaniu z teleskopami naziemnymi, zjawisko paralaksy w tym przypadku nie mogło być zastosowane. Dlatego naukowcy zdecydowali się połączyć obserwacje razem z obserwacjami Spitzera.

Łącząc dane obserwacyjne z teleskopów naziemnych oraz kosmicznych, naukowcy ustalili, że nowo odkryty brązowy karzeł jest 30-65 razy masywniejszy od Jowisza. Odkryli także, że ów brązowy karzeł krąży wokół karła typu K, gwiazdy o masie około połowy masy Słońca. Astronomowie w oparciu o dane odkryli dwie możliwe odległości pomiędzy brązowym karłem a jego gwiazdą macierzystą: 0,25 AU i 45 AU. Odległość 0,25 AU umieściła by ten układ w pustyni brązowego karła.

Źródło:
Spitzer

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Urania - Postępy Astronomii

Popularne posty z tego bloga

Słaby, odległy obiekt odkryty na krańcach Pasa Kuipera

Tajemnica, w jaki sposób czarne dziury łączą się i zderzają, zaczyna się wyjaśniać

Ostatni duży posiłek naszej czarnej dziury