Измерение масс белых карликов при помощи гравитационного линзирования

Измерение массы небесного тела представляет собой одну из самых сложных задач в наблюдательной астрономии. Наиболее успешный метод основан на использовании двойных систем, поскольку орбитальные параметры такой системы зависят от масс двух ее компонент. В случае черных дыр, нейтронных звезд и белых карликов, представляющих собой конечные стадии жизненного цикла звезд, многие из объектов являются изолированными, а кроме того, довольно тусклыми. В результате астрономы до сих пор не знают распределение масс этих объектов. Они, однако, представляют большой интерес, поскольку принимают участие в важных процессах, таких как аккреция материала и испускание высокоэнергетического излучения, или в столкновениях, в ходе которых могут наблюдаться гамма-всплески или сверхновые типа Ia, в зависимости от массы объекта.

В новом исследовании астрономы во главе с Александром Хардингом (Alexander Harding) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, предлагают новый метод определения масс изолированных объектов: гравитационное линзирование. Траектория светового пучка будет искажена в окрестностях массивного небесного тела согласно Общей теории относительности. Массивное тело будет действовать подобно линзе, искажая изображение объекта, наблюдаемого позади него в то время, когда оба объекта лежат на линии наблюдения, и особенности этих искажений будут зависеть от массы объекта. В работе команда Хардинга предсказывает, исходя из числа известных близлежащих компактных объектов (примерно 250 нейтронных звезд, 5 черных дыр и 35000 белых карликов), что такие события гравитационного линзирования можно будет наблюдать в количестве примерно 30-50 событий в течение десятилетия при помощи миссии НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл»), миссии ЕКА Gaia («Гея») и космического телескопа НАСА James Webb («Джеймс Уэбб»).