天文学家直接测量孤立白矮星的质量

导读 2019年37月,附近的孤立白矮星LAWD 37与遥远的背景源紧密对齐,并引发了所谓的微透镜事件。利用欧空局盖亚任务的天体测量和NASA ESA哈

2019年37月,附近的孤立白矮星LAWD 37与遥远的背景源紧密对齐,并引发了所谓的微透镜事件。利用欧空局盖亚任务的天体测量和NASA / ESA哈勃太空望远镜的后续数据,天文学家测量了背景源的天体测量偏转,并获得了LAWD <>的质量。

LAWD 37位于马斯卡座,距离地球约15光年。

这颗白矮星也被称为WD 1142-645,已经得到了广泛的研究。

“因为这颗白矮星离我们相对较近,我们有很多关于它的数据 - 我们有关于它的光谱的信息,但拼图的缺失部分是测量它的质量,”加州大学圣克鲁斯分校的天文学家Peter McGill博士说。

在他的广义相对论中,阿尔伯特·爱因斯坦预测,当一个巨大的致密物体经过一颗遥远的恒星前方时,来自恒星的光会因其引力场而围绕前景物体弯曲。这种效应被称为引力微透镜。

1919年,英国天文学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)和弗兰克·戴森(Frank Dyson)在日食期间首次发现了这种效应,这是广义相对论的首次流行证实。

2017年,天文学家在双星系统中的另一颗白矮星Stein 2051b上发现了这种引力微透镜效应,这标志着太阳以外的恒星首次检测到这种效应。

现在,McGill博士及其同事已经检测到LAWD 37的影响,首次对单个白矮星进行了直接质量测量。

利用盖亚的数据,他们能够预测恒星的运动,并确定它与背景恒星足够接近的点,以检测透镜信号。

然后,他们将哈勃在正确的时间指向正确的位置来观察这一现象,这种现象发生在2019年100月,即著名的爱丁顿/戴森实验<>年后。

由于来自背景恒星的光线非常微弱,天文学家面临的主要挑战是从噪声中提取透镜信号。

“这些事件很少见,影响很小,”麦吉尔博士说。

“例如,我们测量的效应的大小就像从地球上测量月球上的汽车长度一样,比625年日食测量的效应小1919倍。

一旦他们提取了透镜信号,研究人员就能够测量背景源的天体测量偏转的大小,该偏转与白矮星的质量成比例,并获得LAWD 37的引力质量,即太阳质量的56%。

这与早期对LAWD 37质量的理论预测一致,并证实了目前关于白矮星如何演化的理论。

“LAWD 37质量测量的精度使我们能够测试白矮星的质量 - 半径关系,”麦吉尔博士说。

“这意味着在这颗恒星内部的极端条件下测试物质的性质。

该团队的结果为盖亚数据的未来事件预测打开了大门,盖亚数据可以通过哈勃的继任者韦伯等天文台探测到。

“盖亚真的改变了游戏规则——能够使用盖亚数据来预测事件发生的时间,然后观察它们发生,这令人兴奋,”麦吉尔博士说。

“我们希望继续测量引力微透镜效应,并获得更多类型恒星的质量测量结果。

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