Nowa metoda pomiaru mas pojedynczych gwiazd

Źródło: Michael Smelzer, Uniwersytet Vanderbilt

Astronomowie opracowali nową, lepszą metodę mierzenia mas milionów pojedynczych gwiazd, szczególnie tych z układami planetarnymi.

Dokładne pomiary mas gwiazd nie tylko odgrywają kluczową rolę w badaniu narodzin, ewolucji i śmierci gwiazd, ale także w szacowaniu prawdziwej natury tysięcy egzoplanet, o których teraz wiemy, że krążą wokół większości gwiazd.

Metoda została przygotowana specjalnie dla satelity Gaia (ESA), który aktualnie tworzy mapę Drogi Mlecznej w trzech wymiarach oraz nadchodzącego satelity TESS, którego start planowany jest na przyszły rok, a który będzie badał 200 000 najjaśniejszych gwiazd na niebie w poszukiwaniu nowych planet pozasłonecznych.

„Opracowaliśmy nowatorską metodę pomiaru masy samotnych gwiazd”mówi prof. Keivan Stassun, który kierował pracami. „Najpierw wykorzystujemy całkowitą ilość światła z gwiazdy i jej paralaksę do określenia jej średnicy. Następnie, analizujemy sposób w jaki gwiazda mruga, co pozwala nam na pomiar grawitacji na powierzchni gwiazdy. Łącząc te dwie informacje otrzymujemy całkowitą masę gwiazdy”.

Stassun wraz ze współpracownikami opisał metodę i zaprezentował jej precyzję na 675 gwiazdach o znanej masie w najnowszym artykule zatytułowanym „Empirical, accurate masses and radii of single stars with TESS and GAIA” i zaakceptowanym do publikacji w periodyku Astronomical Journal.

Dotychczas, najdokładniejszą metodą określania masy odległych gwiazd było mierzenie orbit gwiazd w układach podwójnych. Prawa ruchu Newtona umożliwiały obliczanie masy obu gwiazd poprzez pomiary orbit. Niemniej jednak, niecała połowa gwiazd w naszej galaktyce należy do układów podwójnych, a takie układy podwójne obejmują zaledwie jedną piątą wszystkich czerwonych karłów, które szczególnie aktywnie wykorzystywane są do poszukiwania egzoplanet. Dlatego też astronomowie opracowali wiele innych metod szacowania mas pojedynczych gwiazd. Metoda fotometryczna, która klasyfikuje gwiazdy według koloru i jasności to najbardziej ogólna metoda, ale niezbyt dokładna. Asterosejsmologia, która pozwala mierzyć fluktuacje promieniowania wskutek pulsacji dźwiękowych przemieszczających się przez wnętrze gwiazd jest bardzo dokładna, ale działa tylko na kilku tysiącach najbliższych, najjaśniejszych gwiazd.

„Nasza metoda pozwala mierzyć masę dużej ilości gwiazd z dokładnością do 10-25%.  W większości przypadków to dużo lepiej niż za pomocą innych dostępnych metod, a co ważne – metodę tą można stosować do gwiazd pojedynczych, dzięki czemu nie musimy się już ograniczać do układów podwójnych” dodaje Stassun.

Źródło: Vanderbilt University, 1

Komentarze wyłączone.