Kosmiczny Teleskop Hubble’a umożliwia bezpośredni pomiar masy rdzenia w wypalonej gwieździe
Astronomowie uzyskali wgląd w teorie dotyczące składu i budowy białych karłów. Astronomowie wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble’a do przeprowadzenia nowej obserwacji. Po raz pierwszy dokładnie oszacowano masę pojedynczego, niezwiązanego białego karła. Rdzeń, który pozostaje po wypaleniu się gwiazdy takiej jak Słońce, jest znany jako biały karzeł. Odkryto, że masa białego karła stanowi 56% masy Słońca. Jest to zgodne z wcześniejszymi przewidywaniami teoretycznymi dotyczącymi jego masy. Ponadto wspiera obecne przekonania na temat rozwoju białych karłów w wyniku ewolucji typowych gwiazd.
Naukowcy wykorzystali technikę mikrosoczewkowania grawitacyjnego do obserwacji białego karła. Grawitacyjne zniekształcenie przestrzeni przez gwiazdę karłowatą na pierwszym planie spowodowało lekkie zakrzywienie w świetle gwiazdy tła. Spowodowało to chwilowe przesunięcie jego rzeczywistej pozycji na niebie z powodu mikrosoczewkowania, gdy biały karzeł poruszał się przed nim. Tą metodą trzeba było obserwować białego karła. Dzieje się tak dlatego, że oznaczenia masy białych karłów w przeszłości były uzyskiwane poprzez obserwacje białych karłów w układach podwójnych gwiazd.
Intensywne badania LAWD 37, pozostałości po gwieździe, która zmarła miliard lat temu, zostały podjęte ze względu na jej bliskość do Ziemi. Dokładność prawie dwóch miliardów lokalizacji gwiazd, dostarczona przez projekt ESA Gaia, pozwoliła zespołowi skoncentrować się na białym karle. W rezultacie astronomowie byli w stanie przewidzieć, że LAWD 37 przejdzie na krótko przed gwiazdą tła w listopadzie 2019 r. Zrobili to, korzystając z danych z wielu pomiarów Gaia. Ustalono prognozę wyrównania LAWD 37 z gwiazdą tła. Następnie Hubble został zatrudniony do skrupulatnego monitorowania chwilowej zmiany pozornej pozycji gwiazdy na niebie na przestrzeni kilku lat, gdy biały karzeł przechodził przed nią.
Peter McGill, główny autor badania, pracuje obecnie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, ale wcześniej pracował na Uniwersytecie Cambridge w Wielkiej Brytanii. Peter użył Hubble’a, aby dokładnie oszacować, jak światło z odległej gwiazdy zawija się wokół białego karła. Pozycja gwiazdy tła na niebie wydawała się zmieniać na krótki okres. Było to spowodowane grawitacyjnym wpływem karłowatej gwiazdy pierwszego planu na zakrzywienie światła. Leigh Smith z University of Cambridge zauważył: „Pomimo odkrycia tak rzadkiego zdarzenia, prowadzenie obserwacji pozostaje niezwykle trudne. Jasność białego karła może powodować pojawianie się smug w nieprzewidywalnych kierunkach. Dlatego każda obserwacja Hubble’a i ich ograniczenia zostały zbadane w celu modelowania zdarzenia i oszacowania masy LAWD 37”.
Czasopismo Monthly Notices of the Royal Astronomical Society opublikowało raport na temat wyników badań. Surowe warunki panujące w tej martwej gwieździe umożliwiają naukowcom przetestowanie teorii materii zdegenerowanej. Dzieje się tak dzięki precyzyjnemu pomiarowi masy LAWD 37. Wyniki badania wskazują, że dane z Gaia można wykorzystać do prognozowania przyszłych wydarzeń. Ponadto Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, działający w zakresie fal podczerwonych, może teraz wykrywać te wyrównania oprócz Hubble’a. W świetle podczerwonym niebieska poświata białego karła na pierwszym planie wydaje się słabsza, a gwiazda w tle wydaje się jaśniejsza.
