藉助重力微透鏡效應,哈伯望遠鏡首次「直接」測出白矮星質量

作者 | 發布日期 2023 年 02 月 04 日 8:51 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
藉助重力微透鏡效應,哈伯望遠鏡首次「直接」測出白矮星質量


終有一天太陽死亡會變成白矮星,研究這類型恆星能幫助我們更理解恆星如何演化。最近,哈伯太空望遠鏡有別於以往透過互繞軌道計算的方法,首次「直接測量」出白矮星 LAWD 37 的質量。

LAWD 37 是宇宙中距離太陽第 4 近(僅 15 光年)的白矮星,它的內部燃料約在 10 億年前燃燒殆盡、不再進行核融合,但表面溫度仍達 100,000℃,目前質量約太陽質量 56%。

迄今為止,科學家主要都是透過聯星系統來測量白矮星質量,藉由觀察 2 顆共軌恆星的運動,可以使用簡單的牛頓物理學計算質量。然而,若系統內白矮星的伴星位於公轉數百年或數千年的長週期軌道,就可能導致測量結果不準確。

而對沒有伴星的白矮星來說,科學家更不得不使用稱為重力微透鏡的技巧了。當白矮星從背景光源前方經過,來自遠方的光會於白矮星周圍短暫彎曲,根據白矮星吸收了多少背景光,可以近一步確定它的質量。

利用 ESA 蓋亞衛星收集的大量恆星軌道數據,研究人員知道 LAWD 37 將在 2019 年 11 月短暫經過背景光源前方,他們所需做的就是等待時機、然後命令望遠鏡指向該處。

加利福尼亞大學聖塔克魯茲分校天文學家 Peter McGill 表示,團隊測量的偏移量大小,就像從地球看月球上汽車的長度,來自白矮星的眩光會影響出現不可預測方向的光條紋,因此研究人員必須非常仔細地分析哈伯望遠鏡每一次觀測。

一旦測得偏移量,就能對事件進行建模並估計 LAWD 37 質量,這是哈伯太空望遠鏡第一次以此方法直接精確計算白矮星質量,團隊希望之後也能繼續利用重力微透鏡效應獲得更多類型恆星的質量測量值。

(首圖來源:ESA

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