Galaxy Cluster Abell 2218 изкривява светлината от няколко по-далечни галактики. Кредит за изображение: ESO. Щракнете за уголемяване
Петдесет години след смъртта му работата на Алберт Айнщайн все още предоставя нови инструменти за разбиране на нашата вселена. Международен екип от астрономи сега използва явление, първоначално предвидено от Айнщайн през 1936 г., наречено гравитационно лещиране, за да определи формата на звездите. Този феномен, поради ефекта на гравитацията върху светлинните лъчи, доведе до развитието на техники за гравитационна оптика, сред които и гравитационното микроразделяне. За първи път тази известна техника е използвана за определяне на формата на звезда.
Повечето звезди на небето са точковидни, което прави много трудно да се оцени формата им. Скорошният напредък в оптичната интерферометрия направи възможно измерването на формата на няколко звезди. Например през юни 2003 г. звездата Ахернар (Алфа Еридани) беше най-плоската звезда, която някога е виждал, използвайки наблюдения от Интерферометъра с много голям телескоп (вижте съобщението за пресата на ESO за подробности за това откритие). Досега са докладвани само няколко измервания на звездна форма, отчасти поради трудността при извършване на такива измервания. Важно е обаче да се получат допълнителни точни определения на звездна форма, тъй като такива измервания помагат за тестване на теоретични звездни модели.
За първи път международен екип от астрономи [1], ръководен от Н. Дж. Ратенбъри (от Jodrell Bank Observatory, Обединеното кралство), прилага гравитационни техники на лещиране, за да определи формата на звезда. Тези техники разчитат на гравитационното огъване на светлинните лъчи. Ако светлината, идваща от ярък източник, преминава близо до масивен преден план, светлинните лъчи ще бъдат огънати и изображението на яркия източник ще бъде променено. Ако масивният обект на преден план („лещата“) е приличащ на точка и перфектно изравнен със Земята и яркия източник, промененото изображение, което се вижда от Земята, ще има форма на пръстен, така наречения „пръстен на Айнщайн“. Повечето реални случаи обаче се различават от тази идеална ситуация и наблюдаваното изображение се променя по по-сложен начин. Изображението по-долу показва пример на гравитационно обективиране от масивен галактически клъстер.
Гравитационният микроленс, използван от Ратенбъри и неговите колеги, също разчита на отклонението на светлинните лъчи чрез гравитация. Гравитационното микросензиране е терминът, използван за описание на гравитационните събития на лещи, при които лещата не е достатъчно масивна, за да произвежда разрешаващи се изображения на фоновия източник. Ефектът все още може да бъде открит, тъй като изкривените изображения на източника са по-ярки от неразкрития източник. Следователно наблюдаваният ефект на гравитационното микросензиране е временно видимо увеличение на фоновия източник. В някои случаи ефектът на микроелементиране може да увеличи яркостта на фоновия източник с фактор до 1000. Както вече беше посочено от Айнщайн, изравненията, необходими за наблюдаване на ефекта на микроелементиране, са редки. Освен това, тъй като всички звезди са в движение, ефектът е преходен и не повтарящ се. Събитията в микрокредитацията се случват в периоди от седмици до месеци и изискват дългосрочни проучвания, за да бъдат открити. Такива програми за проучване съществуват от 90-те години. Днес работят два екипа за проучване: сътрудничество между Япония и Нова Зеландия, известно като MOA (Microlensing Observation in Astrophysics) и сътрудничество между Полша и Принстън, известно като OGLE (Оптичен експеримент с гравитационни лещи). Екипът на MOA наблюдава от Нова Зеландия и отбора OGLE от Чили. Те се поддържат от две проследяващи мрежи MicroFUN и PLANET / RoboNET, които работят около дузина телескопи по целия свят.
Техниката на микроелементиране е приложена за търсене на тъмна материя около нашия Млечен път и други галактики. Тази техника се използва и за откриване на планети, които обикалят около други звезди. За първи път Ратенбъри и неговите колеги успяха да определят формата на звезда, използвайки тази техника. Използваното събитие за микроелементиране бе открито през юли 2002 г. от групата на MOA. Събитието носи името MOA 2002-BLG-33 (наричано по-долу MOA-33). Комбинирайки наблюденията над това събитие от пет наземни телескопа заедно с HST изображения, Ратенбъри и неговите колеги извършиха нов анализ на това събитие.
Обективът на събитието MOA-33 беше двоична звезда и такива бинарни системи от лещи произвеждат микролентови светлинни потоци, които могат да предоставят много информация както за източника, така и за лещите. Конкретната геометрия на системите за наблюдение, лещи и източници по време на събитието за микроелементиране на MOA-33 означаваше, че наблюдаваното увеличение, свързано с времето, на звездата-източник е много чувствително към действителната форма на самия източник. Формата на звездата-източник при събития на микроелементи обикновено се приема за сферична. Въвеждането на параметри, описващи формата на звездата-източник в анализа, позволи да се определи формата на звездата-източник.
Ратенбъри и неговите колеги прецениха, че фоновата звезда на MOA-33 е леко удължена, като съотношението между полярния и екваториалния радиус е 1,02 -0,02 / + 0,04. Въпреки това, предвид несигурността на измерването, кръговата форма на звездата не може да бъде напълно изключена. Фигурата по-долу сравнява формата на фоновата звезда на MOA-33 с тези наскоро измерени за Алтаир и Ахернар. Докато и Алтаир, и Ахернар са само на няколко парсеса от Земята, фоновата звезда на MOA-33 е по-далечна звезда (около 5000 парсеса от Земята). Всъщност интерферометричните техники могат да се прилагат само към ярки (следователно наблизо) звезди. Напротив, техниката на микроелементиране дава възможност да се определи формата на много по-далечни звезди. Всъщност, в момента няма алтернативна техника за измерване на формата на далечни звезди.
Тази техника обаче изисква много специфични (и редки) геометрични конфигурации. От статистически съображения, екипът прецени, че около 0,1% от всички открити събития на микроелементиране ще имат необходимите конфигурации. Всяка година се наблюдават около 1000 събития на микроелементи. Те трябва да станат още по-многобройни в близко бъдеще. Понастоящем групата на MOA пуска в експлоатация нов 1,8-метров телескоп с широко поле, който ще открива събитията с повишена скорост. Освен това група, ръководена от САЩ, обмисля планове за космическа мисия, наречена Microlensing Planet Finder. Това е създадено, за да осигури преброяване на всички видове планети в Галактиката. Като страничен продукт, той също ще открива събития като MOA-33 и ще предоставя информация за формите на звездите.
Оригинален източник: Jodrell Bank Observatory
