UNSW-astronomer har visat att dubbelstjärnor – två stjärnor som är låsta i omloppsbana runt varandra – reflekterar ljus såväl som utstrålar det, avslöjar nya sätt för deras upptäckt.

En av de första sakerna vi lär oss inom astronomi är att några av objekten på himlen (solen och stjärnorna) producerar sitt eget ljus, medan andra (Månen och planeterna) bara är synliga för att de reflekterar ljus från solen.

Men reflekterar solen och stjärnorna också en del av ljuset som faller på dem?

Detta är en fråga som forskare från UNSW Sydney och Western Sydney University ville ta reda på, vilket ganska överraskande, har studerats lite av astronomer.

I deras tidning publicerad i Natur astronomi , forskarna visade att stjärnor verkligen reflekterar ljus, och att detta reflekterade ljus kan vara ett användbart verktyg för astronomer.

Stjärnreflektion är mest betydelsefull i ett nära binärt system, där två stjärnor är i omloppsbana om varandra. Sådana binära system tros vara vanliga, med de flesta stjärnorna i universum tros ha binära följeslagare.

Forskarna studerade den ljusa stjärnan Spica (Alpha Virginis), vilket faktiskt är två heta stjärnor som kretsar runt varandra med en period på bara fyra dagar. De fann att stjärnans ljus är polariserat på ett sätt som varierar när stjärnorna rör sig i sina banor.

Professor Jeremy Bailey, från UNSW:s School of Physics, sa att normalt, ljuset från en stjärna är opolariserat, vilket betyder att den vibrerar i mer än ett plan. Men när ljuset från en stjärna reflekterar det från en annan, det blir polariserat, med vibrationerna från ljusvågor som nu färdas i en enda slätt.

Han sa att det är en process som liknar hur ljus polariseras när det reflekteras från en vatten- eller glasyta, så att vi kan minska bländningen med polariserade solglasögon.

"Vi kunde fastställa att mängden polarisation vi observerade var exakt den som förutspåddes för en modell med reflekterat ljus, " sa professor Bailey.

"Vår modellering visade att stjärnor faktiskt är ganska dåliga reflektorer av ljus. Solen, till exempel, reflekterar mindre än 0,1 procent av ljuset som faller på den.

"Dock, för hetare stjärnor, såsom komponenterna i Spica, med temperaturer på 20, 000 till 25, 000 grader Kelvin, mängden reflektion ökar till några procent. Den totala mängden reflekterat ljus som kommer från Spica-systemet är, dock, fortfarande väldigt liten."

Professor Bailey sa att anledningen till att denna upptäckt var viktig var att den nu kommer att tillåta astronomer att mäta egenskaper hos stjärnor som de inte enkelt kan mäta för enstaka stjärnor.

"Det ger ett sätt att detektera binära system som inte kunde detekteras med andra metoder - särskilt binärer med vända omloppsbanor - och ett sätt att mäta massor för ett bredare spektrum av binärer än vad som för närvarande är möjligt, " han sa.

"Enstaka stjärnor har ingen ljuskälla i närheten (som den binära följeslagaren) och så det finns inget sätt att mäta den lilla mängden reflekterat ljus."

Enligt professor Bailey, Det som gör observationen av stjärnreflekterat ljus möjlig är det faktum att ljuset är mycket polariserat och mätbart med de mycket känsliga astronomiska polarimetrar som han och hans UNSW-kollegor har utvecklat.

"För detta arbete använde vi tre olika teleskop inklusive UNSW:s eget observatorium, som ligger på campus. Det lilla 35 cm teleskopet här användes för att göra de flesta observationer som ingår i denna studie, " han sa.

Professor Bailey sa att han och hans forskarkollegor nu testar sina tekniker på andra binära system och tror att polariseringstekniken kan öppna upp nya möjligheter för studier av binära stjärnor.

"Vi förväntar oss att det kommer att fungera ännu bättre för hetare stjärnor, och det kan användas för att hitta binära system som inte kan detekteras med andra metoder, och att studera binära stjärnbanor och egenskaper, " han sa.