﻿허블은 외로운 백색 왜성의 질량을 직접 측정합니다.

허블은 외로운 백색 왜성의 질량을 직접 측정합니다. 날짜: 2023년 2월 2일 원천: NASA/고다드 우주 비행 센터 요약: 천문학자들은 타버린 태양과 같은 별의 살아남은 핵인 고립된 단일 백색 왜성의 질량을 직접 측정했습니다. 연구원들은 백색 왜성이 우리 태양 질량의 56%라는 것을 발견했습니다. 이것은 백색 왜성의 질량에 대한 이전의 이론적 예측과 일치하며 백색 왜성이 전형적인 별 진화의 최종 산물로서 어떻게 진화하는지에 대한 현재 이론을 확증합니다. 이 독특한 관찰은 백색 왜성의 구조와 구성 이론에 대한 통찰력을 제공합니다. 전체 이야기 NASA의 허블 우주 망원경을 사용하는 천문학자들은 처음으로 고립된 단일 백색 왜성의 질량을 직접 측정했습니다. 연구원들은 백색 왜성이 우리 태양 질량의 56%라는 것을 발견했습니다. 이것은 백색 왜성의 질량에 대한 이전의 이론적 예측과 일치하며 백색 왜성이 전형적인 별 진화의 최종 산물로서 어떻게 진화하는지에 대한 현재 이론을 확증합니다. 이 독특한 관찰은 백색 왜성의 구조와 구성 이론에 대한 통찰력을 제공합니다. 지금까지 이전의 백색 왜성 질량 측정은 쌍성계에서 백색 왜성을 관찰하여 얻은 것입니다. 공전하는 두 개의 별의 움직임을 관찰함으로써 간단한 뉴턴 물리학을 사용하여 질량을 측정할 수 있습니다. 그러나 이러한 측정은 백색 왜성의 동반자 별이 수백 또는 수천 년의 장기 궤도에 있는 경우 불확실할 수 있습니다. 궤도 운동은 난쟁이의 궤도 운동의 짧은 부분에 대해서만 망원경으로 측정할 수 있습니다. 동반자가 없는 이 백색 왜성을 위해 연구원들은 중력 마이크로렌즈라고 하는 자연의 트릭을 사용해야 했습니다. 배경 별에서 나오는 빛은 전경 왜성에 의한 공간의 중력 뒤틀림에 의해 약간 편향되었습니다. 백색 왜성이 배경 별 앞을 지나갈 때 미세중력렌즈로 인해 별이 일시적으로 하늘의 실제 위치에서 벗어난 것처럼 보입니다. 그 결과는 Royal Astronomical Society의 Monthly Notices 에 보고되었습니다 . 주 저자는 이전에 케임브리지 대학교(현재 산타 크루즈 캘리포니아 대학교에 기반을 두고 있음)의 Peter McGill입니다. McGill은 허블을 사용하여 LAWD 37로 알려진 멀리 떨어진 별에서 나오는 빛이 백색 왜성 주변에서 구부러져 배경 별이 하늘에서 겉보기 위치를 일시적으로 변경하는 방식을 정확하게 측정했습니다. 이번 관측에 대한 허블의 수석 연구원인 메릴랜드 주 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소의 Kailash Sahu는 2017년에 또 다른 백색 왜성인 Stein 2051 B의 질량을 측정하기 위해 처음으로 마이크로렌즈를 사용했습니다. . Sahu는 "LAWD 37이 그 자체이기 때문에 우리의 최근 관찰은 새로운 벤치마크를 제공합니다."라고 말했습니다. 10억년 전에 타버린 별의 붕괴된 잔해인 LAWD 37은 별자리 Musca에서 불과 15광년 떨어져 있기 때문에 광범위하게 연구되었습니다. "이 백색 왜성은 상대적으로 우리와 가깝기 때문에 많은 데이터가 있습니다. 빛의 스펙트럼에 대한 정보가 있지만 퍼즐의 잃어버린 조각은 질량 측정이었습니다."라고 말했습니다. 맥길. 팀은 거의 20억 개의 별 위치를 매우 정밀하게 측정하는 ESA의 가이아 우주 관측소 덕분에 백색 왜성에 초점을 맞췄습니다. 여러 가이아 관측을 사용하여 별의 움직임을 추적할 수 있습니다. 이 데이터를 기반으로 천문학자들은 LAWD 37이 2019년 11월에 배경 별 앞을 잠시 지나갈 것이라고 예측할 수 있었습니다. 이것이 알려지자 허블은 수년에 걸쳐 하늘에서 배경 별의 겉보기 위치가 백색 왜성이 통과하는 동안 어떻게 일시적으로 편향되었는지 정확하게 측정하는 데 사용되었습니다. "이러한 사건은 드물고 그 영향은 미미합니다."라고 McGill은 말했습니다. "예를 들어 측정된 오프셋의 크기는 지구에서 볼 때 달에서 자동차의 길이를 측정하는 것과 같습니다." 배경 별의 빛이 너무 희미했기 때문에 천문학자들의 주요 과제는 배경 별보다 400배 더 밝은 백색 왜성의 눈부심에서 이미지를 추출하는 것이었습니다. 허블만이 가시광선에서 이러한 종류의 고대비 관측을 할 수 있습니다. McGill은 "LAWD 37의 질량 측정 정확도를 통해 백색 왜성의 질량-반지름 관계를 테스트할 수 있습니다."라고 말했습니다. "이것은 이 죽은 별 내부의 극한 조건에서 퇴화 물질(중력 하에서 매우 압축되어 고체처럼 행동하는 가스) 이론을 테스트하는 것을 의미합니다."라고 그는 덧붙였습니다. 연구원들은 그들의 결과가 가이아 데이터로 미래 사건 예측의 문을 열었다고 말합니다. Hubble 외에도 이러한 정렬은 이제 NASA의 James Webb 우주 망원경으로 감지할 수 있습니다. Webb은 적외선 파장에서 작동하기 때문에 전경 백색 왜성의 푸른 빛은 적외선에서 더 어둡게 보이고 배경 별은 더 밝게 보입니다. Gaia의 예측 능력을 기반으로 Sahu는 NASA의 James Webb 우주 망원경으로 또 다른 백색 왜성인 LAWD 66을 관찰하고 있습니다. 첫 번째 관측은 2022년에 이루어졌습니다. 2024년에 편향이 최고조에 달한 후 가라앉으면 더 많은 관측이 이루어질 것입니다. McGill은 "Gaia는 정말 판도를 바꿨습니다. Gaia 데이터를 사용하여 이벤트가 언제 발생할지 예측하고 이벤트가 발생하는 것을 관찰할 수 있다는 것은 흥미로운 일입니다."라고 말했습니다. "우리는 중력 마이크로렌즈 효과를 계속 측정하고 더 많은 유형의 별에 대한 질량 측정을 얻고 싶습니다." 1915년 일반 상대성 이론에서 아인슈타인은 무겁고 조밀한 물체가 배경 별 앞을 지나갈 때 별에서 나오는 빛이 중력장에 의한 공간 왜곡으로 인해 전경 물체 주위로 구부러질 것이라고 예측했습니다. 이 최신 허블 관측으로부터 정확히 100년 전인 1919년에 영국이 조직한 두 명의 남반구 탐험대가 5월 19일 일식 동안 이 렌즈 효과를 처음으로 발견했습니다. 그것은 중력이 공간을 휘게 한다는 일반 상대성 이론의 최초의 실험적 증거로 환영받았습니다. 그러나 아인슈타인은 관련된 정밀도 때문에 우리 태양계 외부의 별에 대해 그 효과가 감지될 수 있다고 비관했습니다. "우리의 측정은 1919년 일식에서 측정된 효과보다 625배 작습니다."라고 McGill은 말했습니다. 허블 우주 망원경은 NASA와 ESA 간의 국제 협력 프로젝트입니다. 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터에서 망원경을 관리합니다. 볼티모어의 우주 망원경 과학 연구소(STScI)는 허블 과학 작업을 수행합니다. STScI는 워싱턴 DC에 있는 천문학 연구를 위한 대학 협회에서 NASA를 위해 운영합니다. 출처 : <a href="https://www.sciencedaily.com/" target="_blank" class="ke-link">https://www.sciencedaily.com/</a>