En Hubble-bild av den vita dvärgstjärnan PM I12506+4110E (det ljusa objektet, ses i svart i detta negativa tryck) och dess fält som inkluderar två avlägsna stjärnor PM12-MLC1&2. De streckade linjerna visar två möjliga vägar som den vita dvärgen kommer att följa, med en av dem som passerar en stjärna tillräckligt nära för att resultera i en gravitationslinshändelse. Astronomer har föreslagit att man använder sådana händelser för att bestämma massorna av kompakta föremål som denna vita dvärg. Kredit:Harding et al./NASA/HST
Att mäta massan av en himlakropp är en av de mest utmanande uppgifterna inom observationsastronomi. Den mest framgångsrika metoden använder binära system eftersom systemets orbitala parametrar beror på de två massorna. När det gäller svarta hål, neutronstjärnor, och vita dvärgar, slutstaterna för stjärnutvecklingen, många är isolerade föremål, och de flesta av dem är också mycket svaga. Som ett resultat, astronomer vet fortfarande inte fördelningen av deras massor. De är av stort intresse, dock, eftersom de deltar i dramatiska händelser som ansamling av material och emission av energisk strålning, eller i sammanslagningar som kan resultera i gravitationsvågor, gammastrålning, eller supernovor av typ Ia, som alla beror på objektets massa.
CfA astronomer Alexander Harding, Rosanne Di Stefano, och Claire Baker och tre kollegor föreslår en ny metod för att bestämma massorna av isolerade kompakta föremål:gravitationslinsning. Banan för en ljusstråle kommer att böjas av närvaron av massa, en effekt beräknad av Allmän relativitet. En massiv kropp kommer att fungera som en lins för att förvränga bilden av ett objekt som syns bakom den när de två är nära att vara inriktade längs vår siktlinje, och detaljerna för bildförvrängningarna kommer att bero på kroppens massa. Astronomerna beskriver möjligheterna att förutsäga linsningshändelser som genereras av närliggande kompakta objekt när deras rörelser tar dem över bakgrundsstjärnornas fält.
Teamet uppskattar att den närliggande populationen av kompakta objekt innehåller cirka 250 neutronstjärnor, 5 svarta hål, och cirka 35, 000 vita dvärgstjärnor lämpliga för denna studie. Att känna till de vita dvärgarnas allmänna rörelser över himlen, de får en statistisk uppskattning av cirka 30-50 linshändelser per decennium som kan upptäckas av Hubble, ESA:s Gaia-uppdrag, eller NASA:s nya JWST-teleskop. Nästa steg i denna strävan är att använda pågående stjärnundersökningar som Gaia för att förfina kroppens positioner och rörelser för att kunna förutsäga specifikt vilka objekt som ska övervakas för linser.
