Galaxy Cluster Abell 2218, daha uzak galaksilerden gelen ışığı bozuyor. İmaj kredisi: ESO. Büyütmek için tıklayın.
Ölümünden elli yıl sonra, Albert Einstein’ın çalışması hala evrenimizi anlamak için yeni araçlar sunuyor. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi şimdi Einstein tarafından 1936'da yıldızların şeklini belirlemek için yerçekimi merceği adı verilen bir fenomen kullandı. Yerçekiminin ışık ışınları üzerindeki etkisi nedeniyle, bu fenomen, yerçekimi mikrolensinginin yerçekimi optik tekniklerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu iyi bilinen teknik ilk kez bir yıldızın şeklini belirlemek için kullanılmıştır.
Gökyüzündeki yıldızların çoğu noktaya benzer, şekillerini değerlendirmeyi çok zorlaştırır. Optik interferometrideki son gelişmeler, birkaç yıldızın şeklini ölçmeyi mümkün kılmıştır. Örneğin, Haziran 2003'te Achernar yıldızı (Alpha Eridani), Çok Büyük Teleskop İnterferometresinin gözlemlerini kullanarak şimdiye kadar görülen en düz yıldız olarak bulundu (bu keşifle ilgili ayrıntılar için bkz. ESO Basın Bülteni). Şimdiye kadar, kısmen bu tür ölçümleri taşımanın zorluğu nedeniyle, sadece birkaç yıldız şekli ölçümü bildirilmiştir. Bununla birlikte, yıldız şeklinin daha doğru tespitlerini elde etmek önemlidir, çünkü bu tür ölçümler teorik yıldız modellerinin test edilmesine yardımcı olur.
İlk kez, N.J. Rattenbury (İngiltere Jodrell Bank Gözlemevi'nden) liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ekibi [1], bir yıldızın şeklini belirlemek için yerçekimi mercekleme tekniklerini uyguladı. Bu teknikler ışık ışınlarının yerçekimi bükülmesine dayanır. Parlak bir kaynaktan gelen ışık ön plandaki devasa bir nesneye yaklaşırsa, ışık ışınları bükülür ve parlak kaynağın görüntüsü değiştirilir. Ön plandaki büyük nesne ("mercek") nokta benzeri ve Dünya ve parlak kaynakla mükemmel bir şekilde hizalanmışsa, Dünya'dan görüldüğü gibi değiştirilen görüntü, 'Einstein halkası' olarak adlandırılan bir halka şekli olacaktır. Bununla birlikte, çoğu gerçek vaka bu ideal durumdan farklıdır ve gözlemlenen görüntü daha karmaşık bir şekilde değiştirilir. Aşağıdaki görüntü, büyük bir galaksi kümesi tarafından yerçekimi merceklerinin bir örneğini göstermektedir.
Rattenbury ve meslektaşları tarafından kullanılan yerçekimi mikrolensasyonu da ışık ışınlarının yerçekimi tarafından sapmasına dayanır. Yerçekimi mikrolensing, lensin arka plan kaynağının çözülebilir görüntüleri üretmek için yeterince büyük olmadığı yerçekimi lens olaylarını tanımlamak için kullanılan terimdir. Efekt, kaynağın çarpık görüntüleri, yoğun olmayan kaynaktan daha parlak olduğu için hala algılanabilir. Bu nedenle, yerçekimi mikrolenslenmesinin gözlenebilir etkisi, arka plan kaynağının geçici bir görünür büyütmesidir. Bazı durumlarda, mikrolensleme etkisi, arka plan kaynağının parlaklığını 1000'e kadar bir faktör kadar artırabilir. Einstein tarafından daha önce belirtildiği gibi, mikrolensleme etkisinin gözlemlenmesi için gereken hizalamalar nadirdir. Dahası, tüm yıldızlar hareket halinde olduğundan, etki geçicidir ve tekrar etmez. Mikrolensing olayları haftalardan aylara kadar olan zaman ölçeklerinde meydana gelir ve uzun vadeli anketlerin tespit edilmesini gerektirir. Bu tür anket programları 1990'lardan beri varlığını sürdürmektedir. Bugün iki anket ekibi faaliyet göstermektedir: MOA (Astrofizikte Mikrolensing Gözlemleri) olarak bilinen bir Japonya / Yeni Zelanda işbirliği ve OGLE (Optik Yerçekimi Lens Deneyi) olarak bilinen bir Polonya / Princeton işbirliği. MOA ekibi Yeni Zelanda ve OGLE ekibini Şili'den gözlemliyor. Bunlar, dünya çapında yaklaşık bir düzine teleskopla çalışan MicroFUN ve PLANET / RoboNET olmak üzere iki takip ağı tarafından desteklenmektedir.
Samanyolu ve diğer gökadaların çevresinde karanlık madde aramak için mikrolensleme tekniği uygulanmıştır. Bu teknik, diğer yıldızların etrafında dönen gezegenleri tespit etmek için de kullanılmıştır. Rattenbury ve meslektaşları ilk kez bu tekniği kullanarak bir yıldızın şeklini belirleyebildi. Kullanılan mikrolensleme olayı 2002 yılı Temmuz ayında MOA grubu tarafından tespit edilmiştir. Olay MOA 2002-BLG-33 (bundan sonra MOA-33 olarak anılacaktır) olarak adlandırılacaktır. Bu olayın gözlemlerini HST görüntüleri ile birlikte beş yer tabanlı teleskopla birleştiren Rattenbury ve meslektaşları bu olayın yeni bir analizini yaptılar.
MOA-33 olayının merceği bir ikili yıldızdı ve bu ikili ikili mercek sistemleri, hem kaynak hem de mercek sistemleri hakkında çok bilgi sağlayabilen mikrolensing ışık eğrileri üretiyor. MOA-33 mikrolensleme olayı sırasında gözlemci, mercek ve kaynak sistemlerinin belirli geometrisi, kaynak yıldızın gözlemlenen zamana bağlı büyütmesinin, kaynağın gerçek şekline çok duyarlı olduğu anlamına gelir. Mikro yıldızlanma olaylarında kaynak yıldızın şeklinin genellikle küresel olduğu varsayılır. Kaynak yıldızın şeklini tanımlayan parametrelerin analize sokulması, kaynak yıldızın şeklinin belirlenmesini sağlamıştır.
Rattenbury ve meslektaşları, MOA-33 arka plan yıldızının 1.02-0.02 / + 0.04 polar ve ekvator yarıçapı arasında bir oranla biraz uzadığını tahmin etti. Bununla birlikte, ölçüm belirsizlikleri göz önüne alındığında, yıldızın dairesel bir şekli tamamen göz ardı edilemez. Aşağıdaki şekilde, MOA-33 arka plan yıldızının şekli, Altair ve Achernar için yakın zamanda ölçülenlerle karşılaştırılmaktadır. Hem Altair hem de Achernar Dünya'dan sadece birkaç parsek olsa da, MOA-33 arka plan yıldızı daha uzak bir yıldızdır (Dünya'dan yaklaşık 5000 parsek). Gerçekten de, interferometrik teknikler sadece parlak (dolayısıyla yakınlardaki) yıldızlara uygulanabilir. Aksine, mikrolensing tekniği çok daha uzak yıldızların şeklini belirlemeyi mümkün kılar. Gerçekten de, uzak yıldızların şeklini ölçmek için alternatif bir teknik yoktur.
Ancak bu teknik, çok spesifik (ve nadir) geometrik konfigürasyonlar gerektirir. İstatistiksel değerlendirmelerden, ekip algılanan tüm mikrolensleme olaylarının yaklaşık% 0.1'inin gerekli konfigürasyonlara sahip olacağını tahmin etti. Her yıl yaklaşık 1000 mikrolensleme olayı gözlenmektedir. Yakın gelecekte daha da fazla hale gelmelidirler. MOA grubu şu anda olayları daha yüksek bir oranda algılayacak olan Japonya tarafından tedarik edilen 1.8m geniş alanlı bir teleskopu devreye alıyor. Ayrıca, ABD liderliğindeki bir grup, Microlensing Planet Finder adlı uzay tabanlı bir misyon için planlar düşünüyor. Bu, Galaxy içindeki her tür gezegenden bir nüfus sayımı sağlamak için tasarlanmıştır. Bir yan ürün olarak, MOA-33 gibi olayları da tespit edecek ve yıldızların şekilleri hakkında bilgi sağlayacaktır.
Orijinal Kaynak: Jodrell Bank Gözlemevi
