Artist ‘ s skildring af en hvid dværg (til højre) i kredsløb omkring en hvid kæmpestjerne. (Billede: NASA, ESA og G. Bacon (STScI))
Albert Einstein ‘ s teori for tyngdekraften, der kaldes den almene relativitetsteori, er sandsynligvis den bedste fysik teori nogensinde formuleret. Det bare bliver ved med at arbejde, ofte til ting, som Einstein selv ikke tror på, som den accelererende udvidelse af universet. Forskerne kun vist nogle af sine skøre forudsigelser, som gravitationelle bølger.
Men i 1930’erne, Einstein ‘ s ven R. W. Mandl besøgt, og spurgte ham til at offentliggøre på en mærkelig forudsigelse af den generelle relativitetsteori: at stjerner skal afbøje lys, der passerer forbi dem som en linse, noget, vi i dag kalder gravitationel lensing. At papir, offentliggjort i Science i 1936, sagde, “selvfølgelig, der er intet håb om at observere dette fænomen direkte.”
Men et team af fysikere har nu målt massen af en hvid dværg stjerne ved hjælp af den måde, det forstørrede starlight bag det. Einsteins forudsigelser har igen afholdt i opfyldelse, og hans egen tvivl om hans teorier har igen været ubegrundede. Og hvad vigtigere er, har forskerne direkte målt en enkelt hvid dværg stjernens masse, uden hjælp af en anden stjerne, eller en anden model af en slags. De hovedsageligt sætte stjerne på en interstellar balance skala.
“Det faktum, at vi faktisk kunne måle massen af en hvid dværg er spændende,” det papir, der er hovedforfatter, astronom Kailash Sahu fra Space Telescope Science Institute, fortalte Gizmodo. Og “næsten alle stjernerne gå gennem denne hvide dværg fase.”
Det er vigtigt at bemærke, at vi har længe observeret gravitationel lensing. I 1919, et eksperiment, ledet af Sir Arthur Eddington viste Solens tyngdefelt presser på baggrund af nogle stjerner, over og rundt om det under en solformørkelse. Mere for nylig, deep-field-billeder har afsløret tættere galakser forstørrelse mere fjerne galakser, og vi har selv set stjernerne lyser andre stjerner, som de passerer foran dem. Men at måle massen af en stjerne, ved at observere, i hvor høj grad bøjer lyset af en anden stjerne har vist sig at være en utrolig vanskelig udfordring. Astronomerne nødt til at vente på de rette betingelser, og selv derefter på skift ville være utrolig lille.
“Det er ligesom, hvis du lægger en ildflue, der passerer overfladen på OS kvartal næste at en pære i New York,” sagde Sahu”, og forsøger at måle bevægelsen af firefly på tværs af det pågældende kvartal… fra Kansas City.”
Sahu ‘ s firefly er den hvide dværgstjerne, Stein 2051B—en himmelsk objekt omkring 20 lysår fra Jorden—som hans team observeret ved flere lejligheder med Hubble Space Telescope. Stjernen har en partner, Stein 2051A, at det cirkler fra en afstand længere end, at mellem Jorden og Pluto. Holdet så som Stein 2015B gået i front af lyskilder bag det, og andre tilfældige stjerner, og derefter måles den tilsyneladende skift i lyset. De anvendte data og den relativt enkle forstørrelse ligning til at bestemme massen, som flugter pænt med en anden hvid dværg forudsigelser og målinger med andre metoder. Holdet offentliggjort deres forskning i tidsskriftet Science i dag, og præsenterede deres resultater i dag på 230th møde i American Astronomical Society i Austin, Texas.
Dette er ikke første gang, forskere har målt masse til en hvid dværg, men andre metoder, der normalt kræver en teoretisk model og andre målinger, eller en meget tættere binære system end denne ene, astronom Pier-Emmanuel Tremblay fra University of Warwick i storbritannien fortalte Gizmodo. “Man kunne argumentere for, at dette er den mest model-uafhængig masse måling for en enkelt hvid dværg”, hvilket betyder at denne teknik ikke bruge antagelser fra andre felter eller observationer.
Ingen af de forskere, jeg talte med, tvivlede på, at betydningen af den opdagelse. Men alle bad mig om at være forsigtig med at overdrive anvendelsen af metode til vejning af stjerner i fremtiden. Der er en masse tom plads i denne her galaxy, og det er bare ikke det, der er fælles for en tæt stjerne for at passere en fjern stjerne. På trods af det, videnskaben kræver gentagne målinger. “Jeg vil helt sikkert gerne se denne metode gentages på andre objekter, hvis det er muligt,” professor B. Scott Gaudi fra Ohio State University fortalte Gizmodo. “Jeg tror, der er et par andre gode kandidater til, hvor dette kan gøres.”
Sahu, der allerede har planer for fremtiden. Hans hold har et katalog over stjerner at holde styr på, og kan være i stand til at måle massen af vores nabolande stjerne, Proxima Centauri, ved hjælp af denne metode. Men de kan ikke bare gå måle alt. “Du er nødt til at ansøge om et teleskop tid, se, hvis panelet mener, at det er det værd,” sagde han. “Det er en lang proces.”
[Videnskab]