Znajdź zawartość

Międzynarodowy zespół naukowy pracujący pod kierunkiem uczonych z University of Cambridge wykorzystał dwa teleskopy do bezpośredniego zmierzenia masy białego karła metodą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Specjaliści obserwowali, jak światło z odległej gwiazdy zagina się wokół karła LAWD 37. Po raz pierwszy udało się zaobserwować takie zjawisko w odniesieniu do izolowanej gwiazdy innej niż Słońce i po raz pierwszy zmierzono w ten sposób masę takiej gwiazdy. Białe karły powstają z gwiazd podobnych do Słońca po ustaniu w nich reakcji jądrowych. To niezwykle gęste obiekty składające się ze zdegenerowanej materii. LAWD 37 jest przedmiotem intensywnych badań. Znajduje się w odległości zaledwie 15 lat świetlnych od nas i powstał około 1,15 miliarda lat temu. Dzięki temu, że jest on tak blisko, mamy o nim dużo informacji. Brakowało nam pomiarów masy, mówi główny autor badań, doktor Peter McGill. Wraz z kolegami wykorzystał on Teleskopy Gaia i Hubble do przeprowadzenia pomiarów z wykorzystaniem przewidzianego przez Einsteina zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Einstein przewidział je w Ogólnej Teorii Względności stwierdzając, że gdy na tle odległej gwiazdy będzie przechodził masywny niewielkie obiekt, to docierające do nas światło z tej gwiazdy zostanie zagięte w wyniku oddziaływania grawitacyjnego tego obiektu. Efekt ten jako pierwsi potwierdzili w 1919 roku brytyjscy astronomowie, Arthur Eddington i Frank Dyson, podczas zaćmienia Słońca. Einstein sceptycznie odnosił się jednak do możliwości wykrycia go dla gwiazdy spoza Układu Słonecznego. Dopiero w 2017 roku udało się go potwierdzić dla znajdującego się w układzie podwójnym białego karła Stein 2051 b. Teraz po raz pierwszy zaobserwowano go dla pojedynczej gwiazdy spoza Układu Słonecznego. Zespół McGilla wykorzystał dane z Teleskopu Gaia do dokładnego ustawienia Teleskopu Hubble'a w odpowiednim miejscu i czasie. Pomiarów dokonano w listopadzie 2019 roku. Przez kolejne lata naukowcy zajmowali się wyizolowaniem światła odległej gwiazdy z całego tła. Efekt soczewkowania był bowiem bardzo słaby. Jak mówi McGill, to tak, jakby mierzyć długość widzianego z Ziemi samochodu znajdującego się na Księżycu. Efekt ten był 625 razy mniejszy niż zagięcie obserwowane w 1919 roku podczas zaćmienia. Gdy w końcu udało się wyizolować sygnał z soczewkowania, naukowcy byli w stanie stwierdzić, o ile – w wyniku zagięcia światła – pozornie zmieniła się pozycja gwiazdy w tle. Jako, że ta wielkość jest proporcjonalna do masy białego karła, naukowcy mogli obliczyć, że masa LAWD 37 wynosi 56% masy Słońca. Pomiary potwierdziły obecnie obowiązujące teorie odnośnie ewolucji białych karłów. « powrót do artykułu

W naszej galaktyce mogą znajdować się miliardy planet swobodnych, takich, które nie są związane grawitacyjnie z żadną gwiazdą i samodzielnie przemierzają przestrzeń kosmiczną. Polscy naukowcy z zespołu OGLE poinformowali właśnie o odkryciu najmniejszej znanej nam planety swobodnej. OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) ma na celu obserwację zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Prowadzony jest on przez naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego (OAUW), którzy wykorzystują polski teleskop znajdujący się w Las Campanas w Chile. To nie pierwsze znaczące osiągnięcie polskich naukowców. z OAUW. Przed kilku laty przeprowadziliśmy wywiad z profesorem Grzegorzem Pietrzyńskim, którego zespół dokonał najbardziej precyzyjnych pomiarów odległości do Wielkiego Obłoku Magellana. Większość znanych nam planet pozasłonecznych odkryto dzięki obserwacji ich przejść na tle gwiazdy macierzystej. Gdy taka planeta znajdzie się między swoją gwiazdą a Ziemią, widzimy spadek jasności gwiazdy, której część została przesłonięta przez planetę. Jednak tej metody nie możemy wykorzystać do wykrywania planet swobodnych. Nie krążą one przecież wokół gwiazd. Można je za to obserwować za pomocą zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Jak wiemy z ogólnej teorii względności, światło ulega zakrzywieniu w pobliżu masywnych obiektów. Grawitacja takich obiektów działa jak soczewka skupiająca i wzmacniająca światło odległych gwiazd. Jeśli zatem pomiędzy Ziemią odległą gwiazdą znajdzie się masywny obiekt – jak np. planeta – to jego grawitacja może spowodować, że światło ulegnie zakrzywieniu i skupieniu, a obserwator na Ziemi zobaczy pojaśnienie źródła światła. Jako, że mikrosoczewkowanie grawitacyjne nie zależy od jasności soczewki, jest świetnym sposobem na wykrywanie obiektów, które nie emitują światła, jak np. planety. Zjawisko mikrosoczewkowania jest jednak zależne od masy soczewki. Jeśli soczewką jest gwiazda, to wywołane przez nią zjawisko mikrosoczewkowania będzie trwało kilkanaście dni. W przypadku planet o masie Jowisza trwa ono 1-2 dni, a w przypadku planet podobnych do Ziemi – jedynie kilka godzin. Polscy naukowcy z OGLE donoszą o zaobserwowaniu najkrócej trwającego znanego nam zjawiska mikrosoczewkowania. Zjawisko OGLE-2016-BLG-1928 trwało zaledwie 41,5 minuty. Jako, że naukowcy nie znali odległości soczewki od Ziemi, nie mogli zbyt precyzyjnie określić jej masy, ale zdobyte dane wystarczyły, by stwierdzić, że soczewką był obiekt o masie mniejszej od Ziemi, za to trzykrotnie większej od masy Marsa. Najprawdopodobniej znajduje się on w odległości kilkunastu tysięcy lat świetlnych od nas. Wszystko wskazuje na to, że obiektem tym jest samotna planeta. Gdyby bowiem krążyła ona wokół gwiazdy, to gwiazda ta zostałaby zauważona. Zdaniem polskich naukowców mamy tutaj do czynienia z najmniejszą znaną nam planetą swobodną, która opuściła swój układ planetarny zaraz po jego uformowaniu się. Najprawdopodobniej została z niego wyrzucona w wyniku oddziaływania z innymi planetami. Szczegóły badań zostały przedstawione na łamach Astrphysical Journal Letters w artykule A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event. « powrót do artykułu

Hipotezy tłumaczące powstawanie układów planetarnych takich jak nasz Układ Słoneczny przewidują istnienie planet swobodnych, niezwiązanych grawitacyjnie z żadną gwiazdą i przemierzających samotnie naszą Galaktykę. Naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego UW odkryli dwie nowe planety swobodne. Artykuł opisujący odkrycie ukazał się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics. Do tej pory odkryto i zbadano prawie cztery tysiące planet krążących wokół innych niż Słońce gwiazd. Większość metod służących do znajdowania planet pozasłonecznych polega na obserwacji ich macierzystych gwiazd. Można mierzyć ruch gwiazdy wywołany przez obiegającą ją planetę lub szukać niewielkich spadków jasności spowodowanych przejściem planety na tle tarczy gwiazdy. Samotne planety Metody te umożliwiają znajdowanie setek planet pozasłonecznych, ale nie możemy ich zastosować do szukania planet swobodnych – mówi Przemysław Mróz, doktorant w Obserwatorium Astronomicznym UW. Samotne planety nie emitują światła, nie możemy więc obserwować ich bezpośrednio. Do ich wykrywania stosujemy metodę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Jeżeli planeta znajdzie się niemal dokładnie między obserwatorem na Ziemi a jakąś odległą gwiazdą (źródłem) w centrum naszej Galaktyki, to grawitacja planety może zadziałać tak jak olbrzymia soczewka i skupić światło gwiazdy-źródła. Teleskopy na Ziemi mogą wtedy zarejestrować krótkotrwałe pojaśnienie źródła, zwane zjawiskiem mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Metodą tą możemy znajdować obiekty, które w ogóle nie emitują światła, takie jak planety swobodne. Czas trwania zjawiska zależy od masy soczewki – im mniejsza, tym wywołane przez nią zjawisko mikrosoczewkowania jest krótsze. Typowe zjawiska wywołane przez gwiazdy trwają kilkanaście dni, zjawiska wywołane przez planety – zaledwie kilka godzin. Technika "Hollywood" Aby dokładnie mierzyć masy planet swobodnych, oprócz czasu trwania zjawiska potrzebne są dodatkowe informacje. Trzeba między innymi zmierzyć prędkość soczewki względem źródła. W tym celu stosujemy technikę "Hollywood", czyli przyglądamy się największym gwiazdom – mówi Przemysław Mróz. Dosłownie największym, bo gwiazdy-olbrzymy mogą być nawet kilkadziesiąt razy większe niż nasze Słońce. Naukowcy wykorzystali technikę "Hollywood" do zbadania dwóch zjawisk mikrosoczewkowania odkrytych w ramach przeglądu nieba OGLE prowadzonego przez astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego. Jedno ze zjawisk zostało wywołane prawdopodobnie przez planetę nieznacznie większą niż Ziemia. Jest to jedna z najmniej masywnych planet swobodnych odkrytych do tej pory. Drugie zjawisko zostało wywołane przez obiekt podobny do Jowisza. Odkrycia te są zgodne z naszymi wcześniejszymi przewidywaniami, że w Drodze Mlecznej na każdą gwiazdę przypada co najmniej jedna małomasywna planeta swobodna – podsumowuje wyniki pracy prof. Andrzej Udalski, kierownik projektu OGLE. W publikacji wykorzystano obserwacje zebrane przy użyciu Teleskopu Warszawskiego znajdującego się w Obserwatorium Las Campanas w Chile, a także innych teleskopów położonych w Nowej Zelandii, Australii, Afryce Południowej i Izraelu. Artykuł w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics został wyróżniony przez redaktorów pisma jako jeden z najciekawszych w numerze. « powrót do artykułu