Pierwsza mało masywna gwiazda odkryta w gromadzie kulistej

Pierwsza mało masywna gwiazda odkryta w gromadzie kulistejOriginal Press Release
Nawet najpotężniejsze i najnowocześniejsze teleskopy mają trudności z zarejestrowaniem odległych, mało masywnych – a tym  tym samym słabych – gwiazd.

Całkowitą masę gromady kulistej lub przynajmniej znaczną jej część można teraz wyjaśnić obecnością wcześniej niewykrytych ciemnych gwiazd o małej masie

Philippe Jetzer, UZH

Do tej pory przyjmowano po prostu istnienie bardzo słabo świecących gwiazd o niskiej masie. Jednak ze względu na ogromne odległości i słabe jasności takich obiektów nawet najbardziej nowoczesne teleskopy nie były w stanie ich zaobserwować. Wraz z polsko-chilijskim zespołem naukowców szwajcarski astrofizyk Philippe Jetzer z Uniwersytetu w Zurychu odkrył metodami pośrednimi pierwszą gwiazdę o małej masie w gromadzie kulistej M22. W ich wspólnym artykule, przyjętym do druku na łamach The Astrophysical Journal Letters przedstawiają odkrycie karłowej gwiazdy, o masie mniejszej niż jedna piąta masy Słońca oddalonej od nas o ponad 10 mln lat świetlnych (3,2 kiloparseków).

Dane, umożliwiające określenie masy z taką dokładnością, wykorzystują efekt mikrosoczewkowania grawitacyjnego i wymagają  najwyższych technicznych standardów jakie są obecnie dostępne. Pomiary przeprowadzono za pomocą 8-metrowego teleskopu ESO VLT wyposażonego w optykę adaptacyjną znajdującego się w Obserwatorium Paranal w Chile.

W sierpniu 2000 polscy astronomowie zarejestrowali zmianę jasności gwiazdy znajdującej się w odległości około dwóch minutach kątowych od centrum gromady kulistej M22. Gwiazda pojaśniała na okres dwudziestu dni. Astronomowie podejrzewali, że zjawisko było spowodowane przez mikrosoczewkowanie grawitacyjne, efekt wynikający z faktu, że światło w sąsiedztwie dużych mas światło porusza się po zakrzywionych torach. Jasność gwiazdy wzrosła na krótko w wyniku zakrzywienia przestrzeni przez grawitację obiektu, który przeszedł między nim a nami, działając jak soczewka. Innymi słowy gwiazda będąca źródłem światła przez krótki czas wydaje się jaśniejsze po czym po przejściu poza soczewkę ponownie ciemnieje. W celu potwierdzenia tego przypuszczenia, astronomowie zwrócili się do Philippe Jetzera z Uniwersytetu w Zurychu – eksperta zajmującego się grawitacyjnym mikrosoczewkowaniem. Pomiary kontrolne przeprowadzone w dniu 17 lipca 2011 r. w Obserwatorium Paranal potwierdziły hipotezę. „Szczegółowa analiza wykazała, że źródło znajdowało się poza M22 „- wyjaśnia Jetzer. -” Jako soczewka zadziałała mało masywna gwiazda znajdująca się w gromadzie kulistej „.

Pierwsze dowód istnienia gwiazd o małych masach w gromadzie kulistej jest niezwykle istotny dla astrofizyki bowiem rzuca nowe światło na strukturę gromad kulistych. Do tej pory, ogólnej masy gromad kulistych nie dało się wyjaśnić inaczej niż za pomocą obecności ciemnej materii, której istnienie pozostaje jednak hipotetyczne. „Całkowitą masę gromady kulistej lub przynajmniej znaczną jej część można teraz wyjaśnić obecnością wcześniej niewykrytych ciemnych gwiazd o małej masie „-  mówi Jetzer.

Źródła:

First low-mass star detected in globular cluster

Even the most powerful high-tech telescopes are barely able to record remote low-mass and thus faint stars. Together with researchers from Poland and Chile, an astrophysicist from the University of Zurich has now detected a low-mass star in globular cluster M22 for the first time through microlensing. The result indicates that the overall mass of globular clusters might well be explained without enigmatic dark matter.

Until now, it was merely assumed that low-mass and therefore extremely faint stars must exist. However, in view of the vast distances and weak luminosity of low-mass stars, even the most modern telescopes fail. Together with a Polish-Chilean team of researchers, Swiss astrophysicist Philippe Jetzer from the University of Zurich has now detected the first low-mass star in the globular cluster M22 indirectly. As their recent article accepted in Astrophysical Journal Letters reveals, it involves a dwarf star that has less than a fifth of the mass of our sun and is 3.2 kiloparsecs from it (one kiloparsec corresponding to 3,210 light years).   

The evidence, which enables the mass to be determined highly accurately, is based upon so-called gravitational microlensing and requires the highest technical standards available. The measurements were carried out on the ESO VLT 8-meter telescope with adaptive optics at the Paranal Observatory in Chile.  Major breakthrough in 2000

In August 2000 Polish astronomers discovered that the brightness of a star located at about two arcminutes from the center of the globular cluster M22 increased for twenty days. They suspected that the phenomenon was due to so-called gravitational microlensing, which is based on the fact that light spreads along a curved path near large masses as opposed to in a straight line. The brightness of the star increases briefly through the gravitation of an object crossing in front of it, which acts as a lens. The star – the source, in other words – appears brighter for a short time before fading again after passing by the lens. In order to confirm this supposition, the astronomers turned to gravitational microlensing specialist Philippe Jetzer from the University of Zurich. The control measurement carried out on July 17, 2011 at the Paranal Observatory confirmed the hypothesis. “The detailed analysis revealed that the source was outside M22,” explains Jetzer. “A low-mass star acted as a lens within the globular cluster itself.”Low-mass stars instead of dark matter?

The first evidence of a low-mass star in a globular cluster is extremely important for astrophysics as it sheds new light on the structure of globular clusters. Until now, the overall mass of globular clusters could not be explained other than with dark matter, the existence of which, however, is also unproven. “The overall mass or at least a significant proportion of globular clusters can now be explained through the presence of previously undetected low-mass, faint stars,” says Jetzer.  

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *