Зафиксирован первый случай гравитационного микролинзирования в шаровом скоплении

Зафиксирован первый случай гравитационного микролинзирования в шаровом скоплении

 Текст: Дмитрий Сафин | Послушать эту новость

В ходе наблюдений шарового скопления M22 группа астрономов из Польши, Чили и Швейцарии собрала убедительные доказательства того, что находящееся в этом скоплении небольшое светило поучаствовало в гравитационном микролинзировании.

Эффект микролинзирования, напомним, состоит в том, что относительно массивное небесное тело, проходя между Землёй и удалённым источником (скажем, звездой), искривляет своим гравитационным полем направление распространения его излучения. В результате этого характеристики свечения звезды изменяются несвойственным ей образом: она «разгорается», а затем тускнеет, возвращаясь к своей обычной яркости. При этом длительность временного интервала, на котором наблюдаемая яркость увеличивается, пропорциональна квадратному корню из массы линзирующего объекта.

Теоретическую возможность регистрации микролинзирования в шаровом скоплении в 1994 году показал сотрудник Обсерватории Принстонского университета Богдан Пачиньски (Bohdan Paczyński). Согласно его расчётам, при постоянном наблюдении скопления M22, которое располагается на звёздном фоне балджа Галактики, в метровый наземный телескоп учёные могли бы отмечать несколько актов линзирования в год.

Шаровое скопление М22 (слева в центре) на карте неба (иллюстрация UZH).

В начале нового века астрономы провели 10-недельный обзор M22 и обнаружили один объект, яркость которого довольно быстро (в течение ~20 дней) возрастала, а затем выходила на прежний постоянный уровень. Модель микролинзирования легко объясняла такие изменения, причём источник излучения, вероятнее всего, находился в галактическом балдже, а линза — в скоплении. Массу линзы тогда грубо оценили в (0,14^+0,10_–0,02) солнечной.

Чтобы проверить эти предположения, в июле 2011-го — почти через 11 лет после собственно микролинзирования — авторы выполнили дополнительное исследование M22 на «Очень большом телескопе», задействовав систему адаптивной оптики NAOS и камеру CONICA. Полученные изображения дали возможность определить положение линзы и источника и измерить их смещение, которое, как выяснилось, идеально соответствует рассчитанной по данным «Хаббла» скорости движения шарового скопления относительно звёзд балджа. Яркость обоих объектов также хорошо согласовалась с предыдущими оценками; кроме того, недавние наблюдения М22 в рамках проекта OGLE-IV доказали, что яркость источника остаётся постоянной, а отмеченный в 2000 году её резкий рост был единичным событием.

Теперь учёные с уверенностью говорят о том, что им удалось зафиксировать первый случай гравитационного микролинзирования в шаровом скоплении. Уточнённая масса линзы составляет 0,18 ± 0,01 солнечной, а источник находится в 6,9 ± 1,5 кпк от нас — на удалении, которое действительно соответствует балджу Галактики.

Снимок центральной области М22, сделанный «Хабблом» (иллюстрация НАСА, ESA, Kailash Sahu).

Полная версия отчёта опубликована в издании Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Цюрихского университета.