(Matthew Rebisz) Im Juli und August 2016 bemerkten Astronomen etwas wirklich Seltsames in den Daten des Gaia Weltraumobservatorium. Ein entfernter Stern wurde seltsam heller, dann dunkler. Ein paar Wochen später wurde es wieder heller und dann wieder dunkler.
Dieses seltsame Verhalten war nicht auf irgendetwas zurückzuführen, was der Star tat; Vielmehr verzerrte die Schwerkraft eines unsichtbaren Objekts zwischen uns und ihm das Gefüge der Raumzeit. das Licht des Sterns vergrößern als es durchging.
Jetzt haben Astronomen herausgefunden, was dieses unsichtbare Objekt ist: ein 2.544 Lichtjahre entfernter Doppelstern, der so dunkel ist, dass wir ihn überhaupt nicht sehen können. Doch basierend auf der Art und Weise, wie die Schwerkraft des Sterns das Licht verstärkt, konnten Astronomen die Masse, Entfernung und Umlaufbahn des Systems berechnen.
Sie sagen, diese Techniken könnten eine Möglichkeit sein, andere verborgene massereiche Objekte in der Milchstraße zu lokalisieren – etwa die geschätzten Millionen einzelner Sternmassen Schwarze Löcher dort draußen.
Der große Hinweis auf die Natur des Systems war laut einem Team von Astronomen die wiederholte Aufhellung und Abschwächung des Quellobjekts. Die Veranstaltung trägt seitdem den Namen Gaia16aye.
„Wenn Sie eine einzelne Linse haben, die durch ein einzelnes Objekt verursacht wird, würde es nur einen kleinen, stetigen Anstieg der Helligkeit geben und dann würde es einen sanften Rückgang geben, wenn die Linse vor der entfernten Quelle vorbeigeht und sich dann wegbewegt.“ sagte der Astronom Lukasz Wyrzykowski von der Universität Warschau in Polen.
„In diesem Fall sank die Sternhelligkeit nicht nur stark und nicht gleichmäßig, sondern wurde nach ein paar Wochen wieder heller, was sehr ungewöhnlich ist.“ „In den 500 Beobachtungstagen haben wir gesehen, wie es fünfmal heller und schwächer wurde.“
Dies deutete darauf hin, dass ein binäres Objekt eine sogenannte Gravitationsmikrolinse erzeugt; Ein von Einstein vorhergesagter Effekt, der auftritt, wenn die Schwerkraft eines Objekts im Vordergrund dazu führt, dass sich die Raumzeit krümmt und etwas dahinter vergrößert.
In größeren Maßstäben Dadurch können wir entfernte Objekte untersuchen , aber die Kleinere Objektive können ebenfalls nützlich sein .
Im Fall von Gaia16aye war die Mikrolinse ein komplexes Netzwerk aus Regionen mit hoher Vergrößerung. Hintergrundquellen, die von diesen Regionen überquert werden, werden schnell heller und schwächen sich dann sofort wieder ab, wenn sich die Region weiterbewegt.
Eine sorgfältige Untersuchung dieser Muster im Gaia16aye-Mikrolinsenereignis ergab ein Doppelsternsystem namens 2MASS19400112+3007533, zwei Rote Zwergsterne mit 57 Prozent bzw. 36 Prozent der Sonnenmasse. Sie umkreisen alle 2,88 Erdenjahre einen gemeinsamen Schwerpunkt.
„Wir sehen dieses Doppelsternsystem überhaupt nicht, aber indem wir nur die Effekte sahen, die es erzeugte, indem es als Linse auf einen Hintergrundstern wirkte, konnten wir alles darüber sagen.“ sagte der Astronom Przemek Mróz , früher an der Universität Warschau und jetzt am California Institute of Technology.
„Wir könnten die Rotationsperiode des Systems, die Massen seiner Komponenten, ihren Abstand, die Form ihrer Umlaufbahnen – im Grunde alles – bestimmen, ohne das Licht der binären Komponenten zu sehen.“
Das Team hofft, dass diese Techniken ihnen helfen werden, einsame Schwarze Löcher mit Sternmasse zu finden – eines der Ziele des automatisiertes Werkzeug Suche nach heller werdenden und dunkler werdenden Sternen in Gaia-Daten.
Derzeit kennen wir einige Dutzend dieser Schwarzen Löcher. Wir erkennen sie, wenn sie mit Dingen im Raum um sie herum interagieren, wie zum Beispiel wenn sie aktiv einen Stern naschen , oder wenn sie in einem sind Doppelsternpaar mit einem regulären Stern .
Bislang sind jedoch einzelne schwarze Löcher, die inaktiv sind, noch nicht entdeckt worden. Wenn wir jedoch unsichtbare Rote Zwergsterne finden können, die zusammengenommen weniger als die Masse der Sonne haben, könnten diese Techniken Schwarze Löcher mit Sternmasse aufdecken, deren untere Grenze allgemein bei etwa dem Fünffachen der Sonnenmasse liegt.
„Unsere Methode ermöglicht es uns, das Unsichtbare zu sehen“, Wyrzykowski sagte gegenüber Science in Poland .
„Ich denke, dass wir dieses Jahr die ersten Schwarzen Löcher haben werden.“ Ich bin ein Optimist.'
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik .