08.03.2020
Данные наблюдений на телескопе Казанского университета РТТ-150, установленном в Турции, и телескопе Северо-Кавказской астрономической станции помогли выяснить природу гравитационной линзы Gaia16aye. Уникальные результаты, полученные группой исследователей из разных стран, опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Один из авторов статьи, заведующий кафедрой астрономии и космической геодезии Института физики Казанского федерального университета, член-корреспондент АН РТ Ильфан Бикмаев, объяснил, как удалось обнаружить являющуюся гравитационной линзой двойную звездную систему, которая, предположительно, состоит из двух красных карликов.
Метод гравитационного линзирования — один из самых мощных инструментов исследования космоса, — вводит в курс дела астроном. — Известно, что в космосе фотоны отклоняются от прямолинейного направления при прохождении вблизи массивного тела (звезды) под действием его гравитационного поля. Если взять в качестве линзы небесное тело, являющееся сферой, то оно искривит пространство сферически симметрично. Однако гравитационные поля многих космических объектов не обладают сферической симметрией, поэтому могут быть и более сложные искривления. Фотоны после искривления пути будут суммироваться с теми, что попадали на приемник ранее, и, как следствие, произойдет поярчание блеска звезды. В результате на кривой блеска источника возникает увеличение яркости объекта, не связанное с изменением физических параметров самого источника.
По словам Ильфана Фяритовича, преимущество метода гравитационного линзирования состоит в том, что объект-линза может быть невидимым, как в данном случае, но по его гравитационному воздействию на изображение далекого источника можно получать информацию о массе линзы и ее распределении в плоскости.
«Если между звездой нашей Галактики и наблюдателем на Земле массивный объект (звезда-линза) движется поперек луча зрения, тогда при прохождении линзы точно на луче зрения эффект гравитационного линзирования будет проявляться в виде кратковременного (часы-дни) поярчания фоновой звезды, — объясняет И.Бикмаев. — Такие события называются событиями гравитационного микролинзирования. Они достаточно редки, единичны, кратковременны и непредсказуемы».
Как рассказал ученый, чтобы зарегистрировать событие микролинзы в Млечном пути, нужно отслеживать ежедневно блеск сотни миллионов звезд. В частности, этой задачей занимается космическая миссия Европейского космического агентства под названием GAIA. Любые изменения блеска на десятки процентов у небесных источников, которые попадают в поле зрения космической обсерватории GAIA, сообщаются на Землю. А далее международная сеть телескопов по всему земному шару начинает отслеживать эти объекты и выявлять природу переменности.
Астрономы Казанского федерального университета с 2016 года совместно с турецкими коллегами участвуют в программе классификации объектов спутника GAIA. Подавляющая часть переменных объектов является катаклизмическими переменными, некоторая часть — сверхновые звезды, часть — активные ядра галактик, которые время от времени изменяют свою яркость. Но встречаются объекты, которые, не являясь переменным, увеличивают свою яркость на короткий промежуток времени, а затем происходит их затухание. Такие случаи уникальны, — говорит заведующий кафедрой астрономии и космической геодезии. — Так, в августе 2016 года спутник GAIA обнаружил объект, получивший обозначение Gaia16aye, изменение яркости которого превысило точность регистрации телескопа и продолжало повышаться. Турецкие коллеги, проанализировав характер изменения блеска, предположили, что это не переменный объект, а эффект микролинзирования. Польскими коллегами, специалистами в области исследований эффектов микролинзирования, была организована международная кампания по фотометрии этого источника, к которой присоединился КФУ. Наблюдения этого уникального объекта проводили как в Турции на телескопе РТТ-150, так и на Северо-Кавказской астрономической станции КФУ с помощью небольшого (размер зеркала — 28 сантиметров) телескопа.
Уникальность обнаруженного эффекта микролинзирования в том, что гравитационная линза оказалась двойной звездной системой. В 2016-2017 годах астрономы мира в рамках кооперативной программы наблюдали четыре периода усиления яркости объекта.
Полученные данные позволяют впервые промоделировать ситуацию, когда наблюдатель на Земле совершает годичное движение вокруг Солнца, движется гравитирующее тело в виде двойной системы вокруг центра масс и двойная система имеет собственное движение в Галактике. Это довольно сложное кинематическое движение. Поэтому система этих максимумов получается сложной. А все, что есть в наших руках, — это возможность лишь точно измерить изменение блеска,
— отметил ученый КФУ.
Он сообщил, что одиночные прохождения звезды на луче зрения, вызывающие эффект микролинзирования, наблюдали не один раз в течение уже 40 лет.
При одиночном прохождении наблюдается одиночный максимум, а затем кривая блеска объекта опускается до начального уровня. В случае события Gaia16aye после первого максимума кривая блеска не опустилась до начального уровня. Поэтому астрономы сделали предположение, что в качестве гравитационной линзы выступает не один объект, а двойная система. А потом появился третий пик, и все удостоверились, что это точно двойная система. Возможно, геометрия системы еще более сложная. В статье, опубликованной в ведущем европейском журнале Astronomy & Astrophysics, группа польских ученых на основании данных международных кооперативных наблюдений и собственных теоретических расчетов построила геометрическую картину возникновения явления микролинзы Gaia16aye,
— подытожил И.Бикмаев.
Пресс-служба КФУ
Нет комментариев