science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vrij zwevende sterren in de uitstulping van de Melkweg

Hubble Space Telescope-beelden van een microlens-systeem. De afbeelding aan de linkerkant werd 3,7 jaar na een waargenomen microlensing-gebeurtenis genomen; die aan de rechterkant werd 8,9 jaar later genomen nadat de bewegende voorgrond (lens) bron van positie was veranderd. De lens- en broncomponenten (A en B) zijn duidelijk opgelost in de latere afbeelding. Krediet:NASA/Hubble

Het pad van een lichtstraal wordt gebogen door de aanwezigheid van massa, zoals uitgelegd door de algemene relativiteitstheorie. Een massief lichaam kan daarom werken als een lens - een zogenaamde "zwaartekrachtlens" - om het beeld van een object dat erachter wordt gezien te vervormen. Microlensing is een verwant fenomeen:een korte lichtflits wordt geproduceerd wanneer een bewegend kosmisch lichaam, fungeert als een zwaartekrachtlens, moduleert de intensiteit van het licht van een achtergrondster als deze er toevallig langs passeert. Ongeveer vijftig jaar geleden voorspelden wetenschappers dat als het ooit mogelijk zou worden om een ​​microlensflits te observeren vanuit twee goed gescheiden gezichtspunten, een parallaxmeting zou de afstand van het donkere object bepalen. De Spitzer-ruimtetelescoop, in een baan om de zon draaiend op afstand van de aarde, maar ongeveer een kwart van het baanpad achter de aarde aanlopen, had daarvoor met telescopen op de grond gewerkt totdat het vorige maand door NASA werd stilgelegd als een kostenbesparende maatregel.

CfA-astronoom Jennifer Yee is lid van een groot internationaal team van astronomen die parallax-microlensmetingen doen aan kleine stellaire objecten. De techniek is een krachtig hulpmiddel voor het onderzoeken van geïsoleerde objecten zoals vrij zwevende planeten, bruine dwergen, sterren met een lage massa, en zwarte gaten. Bij de lage massa, microlensing heeft al verschillende vrij zwevende planeetkandidaten gedetecteerd, waaronder verschillende mogelijke aardmassa-objecten. Dergelijke ontdekkingen zijn cruciaal voor het testen van theorieën over het ontstaan ​​en de evolutie van vrij zwevende planeten. evenzo, Microlensobservaties van zwaardere objecten, zoals geïsoleerde bruine dwergsterren, hebben enkele objecten geïdentificeerd die ronddraaien in een richting die tegengesteld is aan die van normale schijfsterren. Objecten ter grootte van een stellaire massa die via microlensing zijn gevonden, onthullen zwarte gaten en neutronensterren van stellaire massa.

Nieuwe parallax-waarnemingen met microlens hebben de massa's kunnen bepalen van, en afstanden tot, twee kleine, geïsoleerde sterren. Eén heeft een massa van ongeveer 0,6 zonsmassa's en is ongeveer 23, 700 lichtjaar van ons verwijderd; modellering voor de tweede is dubbelzinnig, concluderen dat het ofwel 0,40 zonsmassa's is op ongeveer 24, 800 lichtjaar of 0,38 zonsmassa's op 24, 300 lichtjaar afstand. Beide sterren zijn rode reuzen, en liggen in de pinda-vormige uitstulping van oude sterren (ongeveer tien miljard jaar oud) in de Melkweg, met een straal van ongeveer zevenduizend lichtjaar in het centrale gebied van onze melkweg. De nieuwe resultaten, samen met zes eerdere parallax microlensing metingen, krachtige ondersteuning bieden aan de huidige modellen van de Galaxy en zijn uitstulping.