Astronómovia si všimli niečo skutočne zvláštne na dátach z vesmírneho observatória Gaia. Vzdialená hviezda zvláštnym spôsobom vyjasnila a potom zhasla. O niekoľko týždňov neskôr sa opäť rozjasnilo a opäť vybledlo.
Toto čudné správanie nebolo spôsobené procesmi produkovanými hviezdou; skôr gravitácia neviditeľného objektu medzi nami, ohýbajúca štruktúru časopriestoru, zosilňujúca svetlo hviezdy.
Teraz astronómovia prišli na to, čo je tento neviditeľný objekt: dvojitá hviezda umiestnená vo vzdialenosti 2 544 svetelných rokov je taká slabá, že prakticky nevyžaruje svetlo. Avšak na základe toho, ako gravitácia hviezdy zvyšuje jej svietivosť, boli astronómovia schopní vypočítať jej hmotnosť, vzdialenosť a obežnú dráhu.
Tieto metódy podľa nich môžu byť použité na detekciu ďalších skrytých masívnych objektov v galaxii Mliečna dráha, ako sú milióny osamelých čiernych dier hviezdnej hmoty.
Podľa skupiny astronómov bolo kľúčom k pochopeniu podstaty systému to, že pôvodný objekt neustále zosvetľoval a tmavol. Podujatie dostalo názov Gaia16aye.
„Ak máte jeden objektív spôsobený jedným objektom, bude dochádzať k malému, neustálemu zvyšovaniu jasu a potom bude dochádzať k postupnému znižovaniu, keď objektív prechádza pred zdrojom a potom odchádza,“ uviedol astronóm Lukasz Wyrzykowski z poľskej Varšavskej univerzity.
„V tomto prípade jas hviezdy nielenže prudko poklesol, ale po niekoľkých týždňoch sa opäť zosvetlil, čo je veľmi neobvyklé. V priebehu 500 dní pozorovania sme videli, že jas sa zmenil päťkrát. “
Predpokladá sa, že binárny objekt vytvára takzvaný gravitačný mikrošoš; efekt predpovedaný Einsteinom, ktorý nastane, keď gravitácia objektu v popredí spôsobí ohnutie časopriestoru, čím sa niečo za ním zväčšuje.
Vo veľkom meradle nám to umožňuje študovať vzdialené objekty, ale užitočné môžu byť aj menšie šošovky.
V prípade Gaia16aye boli mikrošošovky komplexnou sieťou oblastí s veľkým zväčšením. Zdroje pozadia prenášané týmito oblasťami sa rýchlo vyčistia a pri pohybe opäť stlmia.
Starostlivé štúdium týchto vzorov v prípade mikrošošoviek Gaia16aye odhalilo dvojhviezdny systém s názvom 2MASS19400112 + 3007533, dve červené trpasličie hviezdy s frekvenciou hodín 57% a 36% hmotnosti Slnka. Točia sa okolo spoločného ťažiska každých 2,88 pozemských rokov.
„Tento binárny systém vôbec nevidíme, iba o tom, ako sme mohli hovoriť o účinkoch, ktoré vytvoril, keď pôsobili ako šošovka hviezdy v pozadí,“ povedal astronóm Przemek Mruz, bývalý zamestnanec univerzity. Varšava a teraz na Kalifornskom technologickom inštitúte.
„Mohli by sme určiť periódu rotácie systému, hmotnosti jeho komponentov, ich oddelenie, tvar ich dráh – v podstate všetkého – bez toho, aby sme videli svetlo binárnych komponentov.“
Tím dúfa, že tieto metódy im pomôžu nájsť čierne diery hviezdnej hmoty – jeden z cieľov automatizovaného nástroja na nájdenie jasných a stmavujúcich hviezd v dátach Gaia.
Momentálne vieme o niekoľkých desiatkach týchto čiernych dier. Všimneme si ich, keď interagujú s vecami v priestore okolo nich, napríklad keď „hryzú“ do hviezdy alebo keď sú dvojhviezdy spárované s normálnou hviezdou.
Dnes však spiace čierne diery zostávajú nepolapiteľné. Pokiaľ ale nájdeme neviditeľné červené trpasličie hviezdy, ktoré súhrnne sú menšie ako hmotnosť Slnka, tieto metódy by mohli odhaliť čierne diery hviezdnej hmoty, ktoré, ako je zvykom, majú dolnú hranicu asi päťnásobku hmotnosti Slnka.
“Naša metóda nám umožňuje vidieť neviditeľné,” povedal Wyrzykowski.
Štúdia bola publikovaná v časopise Astronomy and Astrophysics.
Zdroje: Foto: Maciej Rębisz
