Poznaj soczewkę Gaia19dke
Gwiezdne szkło powiększające
Mikrosoczewkowanie grawitacyjne to zjawisko, w którym gwiazda pierwszego planu („soczewka”) przechodzi przed bardziej odległą gwiazdą („źródłem”), widzianą z Ziemi. Grawitacja gwiazdy soczewki działa jak kosmiczne szkło powiększające, wyginając i wzmacniając światło gwiazdy tła. To krótkie pojaśnienie może ujawnić informacje o obu gwiazdach – zwłaszcza o niewidocznej soczewce.
Za autorami: Krzywa blasku mikrosoczewkowania grawitacyjnego Gaia19dke z danymi z obserwatorium kosmicznego Gaia i uzupełniających obserwacji zebranych przez obserwatoria naziemne, od JD = 2458062 do JD = 2460062. Czarna linia to model krzywej blasku uzyskany z pomocą modelowania MCMC. Dolny panel pokazuje residua dopasowania modelu do danych.
Poznaj Gaia19dke
W powyższym badaniu astronomowie skupili się na konkretnym epizodzie mikrosoczewkowania nazwanym Gaia19dke. Zdarzenie to, odkryte przez satelitę Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej, wyróżniało się tym, że miało ekstremalny sygnał paralaksy – efekt, w którym naukowcy mogą porównać pomiary zdarzenia z różnych miejsc obserwacji (na Ziemi lub w kosmosie), aby dokładniej ocenić odległości i masy. Takie zdarzenia „ekstremalnej paralaksy” są stosunkowo rzadkie, ale niezwykle cenne, ponieważ pomagają przełamać niepewności, które często nękają badaczy podczas badania zjawisk mikrosoczewkowania.
Dlaczego paralaksa ma znaczenie
Paralaksa to zjawisko, w którym zmienia się widok obiektu, gdy patrzysz na niego z różnych punktów widzenia. W życiu codziennym zamknięcie jednego oka, a następnie drugiego sprawia, że pobliskie obiekty wydają się zmieniać położenie. W przypadku mikrosoczewkowania, posiadanie danych z wielu obserwatoriów (lub z Gai w kosmosie i teleskopów na Ziemi) podobnie zmienia perspektywę. Nie inaczej jest, gdy obserwujemy zjawisko przez bardzo długi czas (zjawisko Gaia19dke obserwowane było przez 5 lat!). Obserwator (czyli my) przemieszcza się względem źródła promieniowania, tym samym “zamyka jedne i otwiera drugie oko”, obserwując zjawisko pod nieco innym kątem. To przekłada się z kolei na pomiar jak daleko znajduje się gwiazda soczewki i jak masywna musi być, aby wytworzyć obserwowane ugięcie światła.
Ważenie soczewki
Dzięki tej ekstremalnej paralaksie naukowcy mogli oszacować masę gwiazdy soczewki w Gaia19dke z większą ufnością (czy też mniejszym błędem) niż zwykle. Soczewka prawdopodobnie znajduje się w dysku galaktycznym, co oznacza, że znajduje się w rozległym, płaskim regionie Drogi Mlecznej, w którym krąży również nasze Słońce. Określenie masy gwiazdy pomaga ustalić jej naturę – czy jest to przeciętna gwiazda, taka jak Słońce, mniejszy czerwony karzeł, czy nawet pozostałość gwiezdna, taka jak biały karzeł. W przypadku Gaia19dke soczewką była najprawdopodobniej mała przeciętna gwiazda, ale nie możemy też wykluczyć białego karła czy nawet małej gwiazdy neutronowej.
Wgląd w Galaktykę
Dokładne pomiary masy soczewki pozwalają nie tylko scharakteryzować pojedynczą gwiazdę. Pomagają one astronomom udoskonalić ogólny rozkład masy i modele populacji gwiazd w dysku Galaktyki. Każde zdarzenie mikrosoczewkowania, które jest dokładnie mierzone, oferuje unikalny element układanki: jak gwiazdy (i potencjalnie ukryte obiekty) zaludniają naszą Drogę Mleczną, od jasnych słońc po ciemne pozostałości po gwiazdach, w tym egzotyczne czarne dziury.
Patrząc w przyszłość
Przyszłe instrumenty i badania będą zwracać uwagę na zdarzenia takie jak Gaia19dke. Nowe teleskopy o większych polach widzenia – wraz z niedawno zakończonymi pracami misji Gaia i przyszłymi planowanymi misjami – prawdopodobnie wychwycą więcej takich ekstremalnych przypadków paralaksy, co doprowadzi do lepszych i częstszych pomiarów mas gwiazd. Ostatecznie, badania te przybliżają nas o krok do uzyskania jaśniejszego obrazu zatłoczonego i złożonego środowiska, które nazywamy naszym domem w Galaktyce.
Obserwacje obiektu prowadzone były przez dziesiątki teleskopów zrzeszonych w sieci obserwacyjnej BHTOM.space, której członkiem jest również Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Wrocławskiego w Białkowie, a nasi badacze pełnią kluczową rolę w całym projekcie BHTOM.
Udział w badaniach P. J. Mikołajczyka i K. Kotysza wsparty został ze środków projektu OPTICON-RadioNet Pilot finansowanego przez program innowacji i rozwoju Unii Europejskiej Horizon 2020 (umowa grantowa nr 101004719).
Informacje bibliograficzne: publikacja pt. Lens Mass Estimate in the Galactic Disk Extreme Parallax Microlensing Event Gaia19dke autorów Maskoliūnas, M.; Wyrzykowski, Ł.; Howil, K.; Mikołajczyk, P. J.; Zieliński, P.; Kaczmarek, Z.; Kruszyńska, K.; Jabłońska, M.; Zdanavičius, J.; Pakštienė, E.; Čepas, V.; Rybicki, K. A.; Janulis, R.; Stonkutė, E.; Gromadzki, M.; Ihanec, N.; Adomavičienė, R.; Šiškauskaitė, K.; Bronikowski, M.; Sivak, P.; Stankevičiūtė, A.; Sitek, M.; Ratajczak, M.; Pylypenko, U.; Gezer, I.; Awiphan, S.; Bachelet, E.; Bąkowska, K.; Boyle, R. P.; Bozza, V.; Brincat, S. M.; Burgaz, U.; Butterley, T.; Carrasco, J. M.; Cassan, A.; Cusano, F.; Damljanovic, G.; Davidson, J. W.; Dhillon, V. S.; Dominik, M.; Dubois, F.; Esenoglu, H. H.; FigueraJaimes, R.; Fukui, A.; Galdies, C.; Garofalo, A.; Godunova, V.; Güver, T.; Hansdorfer, F.; Heidt, J.; Hundertmark, M.; Izviekova, I.; Joachimczyk, B.; Kamińska, M. K.; Kamiński, K.; Kaptan, S.; Kvernadze, T.; Kvaratskhelia, O.; Kotysz, K.; Littlefair, S.; Michniewicz, O.; Nakhatutai, N.; Ogłoza, W.; Ohsawa, R.; Olszewska, J. M.; Poleski, R.; Polińska, M.; Popowicz, A.; Qvam, J. K. T.; Radziwonowicz, M.; Reichart, D. E.; Słowikowska, A.; Simon, A.; Sonbas, E.; Stojanovic, M.; Szkudlarek, M.; Tsapras, Y.; Vanaverbeke, S.; Wambsganss, J.; Wilson, R. W.; Zola, S., Acta Astronomica, vol 74, no 2, p. 77-111, Listopad 2024
