Английский исследователь предложил метод вычисления массы звезды

Как астрономам удается измерять вес звезды, которая находится на расстоянии триллионов миль от нас? В большинстве случаев эта задача невыполнима, хотя звездную структуру можно определить достаточно точно с помощью компьютерных моделей. Английский исследователь предложил метод вычисления массы звезды, основанный на соотношении орбит планет и спутников данной звездной системы.

В новой работе астронома Дэвида Киппинга из Университетского колледжа Лондона говорится об особых случаях, в которых можно легко рассчитать массу звезды. Если у звезды есть планета, которая, в свою очередь, имеет спутник, и оба тела проходят на фоне звезды, ученые могут измерить их размеры и орбиту и получить достаточно данных для того, чтобы оценить вес звезды. Об исследовании сообщает сайт PhysOrg. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.

Астрономы обнаружили более 90 планет, орбиты которых проходят перед звездой (с точки зрения земного наблюдателя). Измеряя количество звездного света, который блокирует планета, можно сравнить ее размер с размером звезды – но этот способ не дает достаточно информации для того, чтобы говорить об абсолютных размерах звезды и планеты. Их можно вычислить только с помощью компьютерных моделей, которые могут давать большую погрешность.

Ситуация упрощается, если проходящая звезду планета имеет спутник, который можно увидеть. В этом случае появляется возможность вычислить точные размеры и массу каждого из трех тел. Как объясняет Киппинг, его метод построен на измерении орбит планеты вокруг звезды и спутника вокруг планеты. Затем, применяя законы Кеплера, можно вычислить массу звезды.

Процесс измерения достаточно сложен и состоит из нескольких этапов. Астрономы должны учесть три основных параметра: орбитальные периоды планеты и спутника, размеры их орбит относительно звезды и их размеры относительно размера звезды. По формуле, выведенной из третьего закона Кеплера, ученые рассчитывают соотношение плотности небесных тел, а через него вычисляют соотношение массы. После этого ученые измеряют колебания звезды, т.е. ее радиальную скорость, обусловленную влиянием на нее гравитационного поля планеты. Совмещая полученное значение скорости с уже известными относительными массами, ученые определяют массу звезды. Если у планеты нет спутника, получить достаточно данных не удастся.

Киппинг еще не применял свой метод на практике, поскольку ни одна из изучаемых звезд не обладает планетой со спутником, проходящими по нужной траектории. Однако, астрономический спутник НАСА «Кеплер» должен обнаружить подобные системы. «А когда они найдут подходящие звезды, мы будем готовы их взвесить», – говорит ученый. Об этом сообщает Информнаука.