Astronomen haben etwas wirklich Seltsames an den Daten des Gaia Space Observatory bemerkt. Der entfernte Stern klärte sich seltsamerweise und verblasste dann. Ein paar Wochen später hellte es sich wieder auf und verblasste wieder.
Dieses seltsame Verhalten wurde nicht durch die vom Stern erzeugten Prozesse verursacht; vielmehr die Schwerkraft des unsichtbaren Objekts zwischen uns, die das Gewebe der Raumzeit biegt und das Licht des Sterns verstärkt.
Jetzt haben Astronomen herausgefunden, was dieses unsichtbare Objekt ist: ein Doppelstern in einer Entfernung von 2,544 Lichtjahren, so dunkel, dass er praktisch kein Licht emittiert. Basierend darauf, wie die Schwerkraft des Sterns seine Leuchtkraft erhöht, konnten Astronomen seine Masse, Entfernung und Umlaufbahn berechnen.
Diese Techniken könnten verwendet werden, um andere versteckte massive Objekte in der Milchstraße zu entdecken, wie beispielsweise Millionen einsamer schwarzer Löcher mit Sternmasse.
Laut einer Gruppe von Astronomen war der Schlüssel zum Verständnis der Natur des Systems, dass das ursprüngliche Objekt ständig aufhellte und sich verdunkelte. Die Veranstaltung wurde Gaia16aye genannt.
“Wenn Sie eine einzelne Linse haben, die durch ein einzelnes Objekt verursacht wird, steigt die Helligkeit geringfügig und stetig an, und die Linse nimmt allmählich ab, wenn die Linse vor der Quelle vorbeikommt und dann verschwindet”, sagte der Astronom Lukasz Wyrzykowski von der Universität Warschau in Polen.
In diesem Fall nahm die Helligkeit des Sterns nicht nur stark ab, sondern wurde nach einigen Wochen wieder heller, was sehr ungewöhnlich ist. Während 500 Beobachtungstagen haben wir gesehen, dass sich die Helligkeit fünfmal geändert hat. '
Dies setzt ein binäres Objekt voraus, das eine sogenannte Gravitationsmikrolinse erzeugt; Ein von Einstein vorhergesagter Effekt, der auftritt, wenn die Schwerkraft eines Vordergrundobjekts dazu führt, dass sich die Raumzeit biegt und etwas dahinter vergrößert.
Auf diese Weise können wir in großem Maßstab entfernte Objekte untersuchen, aber auch kleinere Linsen können nützlich sein.
Im Fall von Gaia16aye waren die Mikrolinsen ein komplexes Netzwerk von Bereichen mit hoher Vergrößerung. Die von diesen Regionen übertragenen Hintergrundquellen werden schnell gelöscht und beim Bewegen wieder gedimmt.
Eine sorgfältige Untersuchung dieser Muster im Gaia16aye-Mikrolinsenereignis ergab ein binäres Sternensystem namens 2MASS19400112 + 3007533, zwei rote Zwergsterne mit einer Taktrate von 57% und 36% der Sonnenmasse. Sie drehen sich alle 2,88 Erdjahre um einen gemeinsamen Schwerpunkt.
“Wir sehen dieses binäre System überhaupt nicht. Nur wenn wir die Effekte sehen, die es als Linse des Hintergrundsterns erzeugt, konnten wir darüber sprechen”, sagte der Astronom Przemek Mruz, ein ehemaliger Universitätsangestellter. Warschau und jetzt am California Institute of Technology.
“Wir könnten die Rotationsperiode des Systems, die Massen seiner Komponenten, ihre Trennung, die Form ihrer Umlaufbahnen – im Grunde alles – bestimmen, ohne das Licht der binären Komponenten zu sehen.”
Das Team hofft, dass diese Methoden ihnen helfen werden, schwarze Löcher mit Sternmasse zu finden – eines der Ziele eines automatisierten Tools, um helle und dunkle Sterne in Gaia-Daten zu finden.
Im Moment kennen wir einige Dutzend dieser Schwarzen Löcher. Wir bemerken sie, wenn sie mit Dingen im Raum um sie herum interagieren, z. B. wenn sie auf einen Stern beißen oder wenn sie mit einem normalen Stern binär gepaart sind.
Heute bleiben ruhende Schwarze Löcher jedoch schwer fassbar. Wenn wir jedoch unsichtbare rote Zwergsterne finden, die zusammen weniger als die Masse der Sonne sind, könnten diese Methoden schwarze Löcher mit Sternmasse aufdecken, die wie üblich eine Untergrenze von etwa dem Fünffachen der Sonnenmasse haben.
“Unsere Methode ermöglicht es uns, das Unsichtbare zu sehen”, sagte Wyrzykowski.
Die Studie wurde in Astronomie und Astrophysik veröffentlicht.
Quellen: Foto: Maciej Rębisz
