Kosmos

Kosmiczna waga

Numer 2/2018
Połączenie obserwacji dwóch kosmicznych teleskopów, Gai i TESS, umożliwi dokładną ocenę masy pojedynczych gwiazd.

Masa gwiazdy decyduje o całym jej życiu: długości trwania, „wybuchowości” jego ścieżki, końcu całego procesu, a także o jasności obiektu. Na ogół można taką masę ocenić, jeśli istnieje jeszcze inne ciało, którego oddziaływanie grawitacyjne z obserwowaną gwiazdą da się zmierzyć. Niestety, w przypadku samotnej gwiazdy szacunki są niezwykle trudne. Dlatego z dobrą dokładnością znamy tylko masy gwiazd w układach podwójnych lub wielokrotnych.

Oczywiście opracowano pewne metody dokonania pomiarów masy samotnych gwiazd: przybliżona ocena oparta na porównaniu danej gwiazdy – jej koloru i jasności – do innych gwiazd o znanej masie, a także badanie drgań gwiazdy (astrosejsmologia), które jest stosunkowo dokładne, ale niestety możliwe do wykorzystania tylko w przypadku kilkunastu tysięcy bardzo bliskich i jasnych obiektów. Teraz jednak pojawiła się nowa metoda, umożliwiająca dosyć precyzyjną ocenę masy pojedynczej gwiazdy. Wykorzysta ona dane pozyskane przez dwa kosmiczne teleskopy: krążącą w przestrzeni kosmicznej już od grudnia 2013 r. misję Gaia oraz TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), którego wyniesienie na orbitę planowane jest na marzec br.

Dziś europejskie obserwatorium kosmiczne Gaia mierzy odległości i ruchy własne miliarda gwiazd, tworząc niezwykłą trójwymiarową mapę naszej Drogi Mlecznej. Finansowany przez NASA TESS będzie poszukiwał dalekich planet w otoczeniu aż 200 tys. gwiazd. Określając natężenie dochodzącego od tych gwiazd promieniowania oraz ich odległość wyznaczoną przez Gaię, da się oszacować średnicę gwiazd. Następnie dokładniejsza analiza dochodzącego od nich światła pozwoli ustalić przyspieszenie grawitacyjne na ich powierzchni. Połączenie tych danych da masę gwiazdy.

Czy ta metoda się sprawdzi? Na razie przetestowano ją na 675 gwiazdach, których masy już wcześniej znaliśmy. Okazało się, w przypadku bardzo wielu gwiazd uzyskuje się wynik z błędem do 25%, a więc dokładnością lepszą niż w większości stosowanych dotychczas metod. Taka kosmiczna waga będzie szczególnie cenna w przypadku obserwacji czerwonych karłów – gwiazd o małych masach, dosyć często okrążanych przez planety. Aż połowa gwiazd naszej Galaktyki występuje w układach podwójnych, w których wyznaczenie masy jest znacznie łatwiejsze. Niestety wśród czerwonych karłów towarzyszki ma tylko 1/5 gwiazd. Ocena masy czerwonych karłów pomoże nam wyznaczyć masę i rozmiary towarzyszących im planet, a tym samym zbliży nas do odkrycia globów podobnych do Ziemi.

01.02.2018 Numer 2/2018

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną