Είδαν το φως να... γέρνει, Gravity-Bending Find Leads to Kepler Meeting Einstein

Καλλιτεχνική απεικόνιση της καμπύλωσης του φωτός που προέκυψε όταν ο λευκός νάνος πλησίασε κοντά στον κόκκινο νάνο. This artist's concept depicts a dense, dead star called a white dwarf crossing in front of a small, red star. The white dwarf's gravity is so great it bends and magnifies light from the red star. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Διεθνής ερευνητική ομάδα έστρεψε τον φακό του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler σε ένα δυαδικό σύστημα που αποτελείται από ένα λευκό νάνο και έναν κόκκινο νάνο. Στόχος τους ήταν να μετρήσουν τη μάζα των δύο άστρων. Όμως οι παρατηρήσεις επέτρεψαν στους ερευνητές να γίνουν μάρτυρες και διαφόρων φαινομένων τα οποία βοηθούν στο να γίνει καλύτερη κατανόηση των κοσμικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στη δημιουργία και εξέλιξη δυαδικών συστημάτων.

Η καμπύλωση και το παράδοξο

This chart shows data from NASA's Kepler space telescope, which looks for planets by monitoring changes in the brightness of stars. As planets orbit in front of a star, they block the starlight, causing periodic dips. The plot on the left shows data collected by Kepler for a star called KOI-256, which is a small red dwarf. At first, astronomers thought the dip in starlight was due to a large planet passing in front of the star. But certain clues, such as the sharpness of the dip, indicated it was actually a white dwarf -- the dense, heavy remains of a star that was once like our sun. In fact, in the data shown at left, the white dwarf is passing behind the red dwarf, an event referred to as a secondary eclipse. The change in brightness is a result of the total light of the system dropping. Image credit: NASA/Ames/JPL-Caltech

Ανάμεσα στα φαινόμενα που παρατήρησαν οι ερευνητές ήταν και η καμπύλωση του φωτός που σημειώθηκε όταν ο λευκός νάνος πλησίασε τον… σύντροφο του. Τα δεδομένα που προκύπτουν από τη συγκεκριμένη παρατήρηση θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να διαπιστώσουν αν και σε τι ποσοστό είναι συμβατά με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας στην οποία ο Αϊνστάιν αναφέρει ότι η βαρύτητα καμπυλώνει το φως.

This artist's animation depicts an ultra-dense dead star, called a white dwarf, passing in front of a small red star. As the white dwarf crosses in front, its gravity is so great that it bends and magnifies the light of the red star. NASA's planet-hunting Kepler space telescope was able to detect this effect, called gravitational lensing, not through direct imaging, but by measuring a strangely subtle dip in the star's brightness. The red dwarf star is cooler and redder than our yellow sun. Its companion is a white dwarf, the burnt-out core of a star that used to be like our sun. Though the white dwarf is about the same diameter as Earth, 40 times smaller than the red dwarf, it is slightly more massive. The two objects circle around each other, but because the red dwarf is a bit less massive, it technically orbits the white dwarf. Kepler is designed to look for planets by monitoring the brightness of stars. If planets cross in front of the stars, the starlight will periodically dip. In this case, the passing object turned out to be a white dwarf not a planet. The finding was serendipitous for astronomers because it allowed them to measure the tiny "gravitational lensing" effect of the white dwarf, a rarely observed phenomenon and a test of Einstein's theory of relativity. These data also helped to precisely measure the white dwarf's mass. Credit: NASA/JPL-Caltech. Music: Andrey Avkhimovich (CC BY)

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο λευκός νάνος έχει μέγεθος παρόμοιο με εκείνο της Γης αλλά μάζα παρόμοια με εκείνη του Ήλιου. Είναι τόσο… βαρύς ώστε ο κόκκινος νάνος, αν και μεγαλύτερος σε μέγεθος, είναι αυτός που κινείται γύρω από τον λευκό γείτονα του. Η έρευνα θα δημοσιευθεί στο προσεχές τεύχος της επιθεώρησης «Astrophysical Journal».