статья Впервые удалось измерить массу отдельной звезды

Максим Борисов, 19.07.2004

Фото NASA, ESA and D. Bennett (University of Notre Dame)

Астрономы впервые сумели измерить непосредственным образом массу отдельной звезды. До сих пор такое удавалось проделать только в случае нашего собственного Солнца или для бинарных звездных систем (это не составляет особого труда, если известны параметры орбит, - нужно просто применить закон гравитации Ньютона). Знание масс звезд важно для лучшего понимания путей звездной эволюции.

Измерения были проведены для красного карлика, расположенного приблизительно в 1800 световых лет от Земли, в ходе реализации крупномасштабной программы Massive Compact Halo Objects (MACHO), задействовавшей наземные телескопы и космический телескоп NASA "Хаббл" (Hubble). Исследователям пришлось вооружиться теорией относительности Эйнштейна.

Тусклая красная звездочка привлекла внимание астрономов еще в 1993 году, когда случилось ее прохождение перед более отдаленной звездой из Большого Магелланова облака (спутниковой галактики нашего Млечного пути), вызвав к жизни так называемый эффект гравитационного микролинзирования (gravitational microlensing), предсказанный Общей теорией относительности Эйнштейна. Микролинзирование происходит из-за деформирования пространства вокруг массивного объекта вроде звезды. "Исковерканное" таким образом пространство ведет себя подобно линзе, собирая и увеличивая свет от фоновой звезды. Фоновая звезда с точки зрения земного наблюдателя на какое-то короткое время внезапно увеличивает свою яркость и остается такой до тех пор, пока эти две звезды выстроены в линию, на продолжении которой находится Земля.

В большинстве наблюдавшихся случаев микролинзирования звезда, мимо которой проходят лучи, оказывалась намного более слабой, чем фоновая звезда. Однако в случае описываемого события 1993 года, получившего обозначение MACHO-LMC-5, все было иначе. Изменения цвета звезд позволили предположить, что фоновая звезда и звезда "линзирующая" имели примерно одинаковую яркость. Это позволяло надеяться, что эти две звезды могли быть "разрешены" и по отдельности. Наземные телескопы, однако, были не способны увидеть эти звезды как два отдельных объекта. Поэтому пришлось обратиться к "Хабблу", который с помощью различных своих камер и инструментов изучал эти источники в 1999, в 2002 и 2003 годах.

В результате астрономы смогли вычислить расстояние от нас до ближней из этих двух звезд, используя метод параллакса (из-за движения Земли вокруг Солнца видимое положение сравнительно близкой звезды меняется относительно более удаленных звезд и галактик, и измеряя это кажущееся смещение, астрономы за счет простых тригонометрических вычислений могут получить расстояние до источника). Расстояние, полученное этим способом, находится в согласии с расстоянием, выведенным из наблюдений вариаций яркости в 1993 году, основанных на небольших изменениях, вызванных движением Земли во время случая микролинзирования.

Таким образом расстояние до "линзирующей" звезды стало известно, известно было также и расстояние до Большого Магелланова облака, где расположена фоновая звезда, следовательно, можно было вычислить и единственный остающийся неизвестным параметр в уравнении для микролинзирования - массу ближней из этих двух звезд. Ее масса оказалась в десять раз меньше нашего Солнца. Учитывая слабую светимость красной звезды, астрономы примерно такую массу и ожидали получить, ничего нового для себя они в результате этих исследований не открыли, однако в будущем все это может стать важным инструментом для исследования звезд и звездных процессов.

Источники:
Astronomers Measure Mass of a Single Star - First Since the Sun - HubbleSite - Press Release
Astronomers Measure Mass of Single Star - First Since the Sun - Ohio State University
First Direct Measurement of Solitary Star's Mass Since the Sun - Scientific American

Максим Борисов, 19.07.2004


новость Новости по теме