Harika, değil mi? Uzak yıldızların gerçek çapını ölçmek için asteroitleri kullanın!
Bilim adamları, kozmik gama ışınlarında uzmanlaşmış bir teleskopun benzersiz yeteneklerini kullanarak, gece gökyüzündeki en küçük görünen yıldız boyutunu ölçtüler. Yüksek Enerjili Radyasyon Görüntüleme Teleskop Dizisi Sistemi (VERITAS) ile yapılan ölçümler, 2674 ışıkyılı uzaklıktaki dev bir yıldızın ve 700 ışıkyılı uzaklıktaki güneş benzeri bir yıldızın çaplarını ortaya çıkardı.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Bu araştırma, gökbilimcilerin yıldızların boyutlarını belirlemeleri için yeni bir yöntem oluşturdu.DESY'den Tarek Hassan ve Smithsonian Astrofizik Gözlemevi'nden (SAO) Michael Daniel liderliğindeki uluslararası bir ekip Natural Astronomy'de bir başarı yayınladı. . Gökyüzündeki neredeyse tüm yıldızlar o kadar uzaktadır ki, en iyi optik teleskoplar bile onları ayırt edemez.
Brocade Garden: Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için bilim adamları, yıldızların çapını ölçmek için kırınım adı verilen optik bir fenomeni kullandılar. Bu etki, ışığın dalga özelliklerini açıklar. Bir asteroit , Bu fenomen bir yıldızın önünden geçerken meydana gelir. Asteroitlerin gölgeleri her gün başımızın üstünden geçiyor. Ancak gölge kenarları çok keskin değil. Bunun yerine, ışık kıvrımları, su dalgalanmaları gibi merkezdeki gölgeyi çevreler. Bu, kırınım deseni olarak adlandırılan ve herhangi bir okul laboratuvarında lazerin keskin bir kenara vurmasıyla yeniden oluşturulabilen yaygın bir optik fenomendir. Araştırmacılar, modelin şeklinin ışık kaynağının açısını ortaya çıkarabileceği gerçeğini kullandılar.
- Bir asteroit bir yıldızın önünden geçtiğinde, ortaya çıkan kırınım modeli yıldızın açısal boyutunu ortaya çıkarabilir. Resim: DESY, Lucid Berlin
Bununla birlikte, okul laboratuvarının aksine, asteroitlerin gizlediği yıldızların kırınım modelini ölçmek zordur. Bu asteroitlerin örtülmesini tahmin etmek zordur ve kırınım modelini yakalamak için tek fırsat, gölgeler teleskopu tararken çok hızlı anlık görüntüler almaktır. Gökbilimciler bu yöntemi, ayın gizlediği yıldızların açısal boyutunu ölçmek için kullandılar. Bu yöntem, yaklaşık 1 miliarc saniyelik bir açısal çapa kadar doğru olabilir.New York'a göre, bu açısal çap, Paris'teki Eyfel Kulesi'ndeki iki sentlik bir madeni para yüzeyinin büyüklüğü kadardır. Ancak, gökyüzündeki pek çok yıldız bu kadar "büyük" değildir. Daha küçük açısal çapı çözmek için araştırma ekibi Cherenkov teleskopunu kullandı. Bu aletler genellikle dünyanın atmosferiyle karşılaştıklarında ve atmosferde hızla hareket ettiklerinde evrenden gelen yüksek enerjili parçacıklar ve gama ışınlarının ürettiği son derece kısa ve soluk mavi ışığa dikkat ederler.
Cherenkov teleskopları en iyi optik görüntüleri üretemez, ancak devasa aynaları nedeniyle genellikle sineklerin gözleri gibi altıgenlere ayrılırlar ve yıldız ışığı da dahil olmak üzere hızla değişen ışığa karşı çok hassastırlar. 22 Şubat 2018'de ABD Arizona'daki Fred Lawrence Whipple Gözlemevi'ndeki dört büyük VERITAS teleskopu, TYC 5517-227-1 adlı bir yıldızın 60 kilometre çapındaki Imprinetta adlı bir asteroid tarafından engellendiğini keşfetti. Böylece yıldızın kırınım modeli açıkça tespit edildi. VERITAS teleskopu, saniyede 300 anlık görüntüye izin verir. Bu verilere dayanarak, kırınım modelinin parlaklık profili, yıldızın açısı veya görünen çapının 0.125 miliarc saniyeye ulaşması için yüksek hassasiyetle yeniden oluşturulabilir.
2674 ışıkyılı uzaklığına ek olarak, bu, bu yıldızın gerçek çapının güneşimizin çapının 11 katı olduğu anlamına gelir. İlginç bir şekilde, bu sonuç daha önce belli belirsiz sınıflandırılan yıldızları kırmızı devler olarak sınıflandırıyor. Üç ay sonra, 22 Mayıs 2018'de 88 kilometre çapındaki asteroit Penelope, TYC 278-748-1'i kapladı ve araştırmacılar bu başarıyı tekrarladı. Ölçüm sonucu, açının boyutunun 0.094 miliarc saniye ve gerçek çapın güneşinkinin 2.17 katı olmasıdır. Bu kez araştırma ekibi, yıldızın çapını, güneşin çapının 2.173 katı olan yıldızın diğer özelliklerine dayanarak önceki tahminleriyle karşılaştırabilir. Bu, bir yıldızın doğrudan ölçülen en küçük açısal boyutudur.Çerenkov teleskopu, asteroit örtülmesini analiz etmek için kullanılır ve çözünürlüğü, standart ay kapatma yöntemlerinden on kat daha yüksektir. Dahası, çözünürlük mevcut interferometrik ölçümlerin en az iki katıdır.
Yazarın yazdığı gibi, bu ölçümlerin belirsizliği yaklaşık% 10'dur ve araştırmacılar ayrıca kaydedilen rengin dalga boyunun azaltılması gibi ayarları optimize ederek bu durumun önemli ölçüde iyileştirilebileceğini umuyorlar. Farklı dalga boyları farklı kırılmalara sahip olduğundan, aynı anda çok fazla renk kaydedilirse, desen silinecektir. Ön araştırma, yıldızların gerçek çapını belirlemek için yeni bir yöntem geliştirdi.Bilim adamları, uygun bir teleskopun her hafta birden fazla asteroid kapanmasını gözlemleyebileceğini tahmin ediyor. Aynı yıldız bizden ne kadar uzakta olursa, o kadar küçük görünür, bu nedenle daha küçük bir açısal çapa geçmek, gözlem aralığını genişletmek anlamına da gelir. Yeni yöntem, yıldızları standart ay örtme yönteminin on katı analiz edebiliyor. Kısacası, bu teknoloji yıldız araştırması için yeterli veri sağlayabilir.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Deutsches Elektronen-Synchrotron
Referans dergi makaleleri: "Nature Astronomy"
DOI: 10.1038 / s41550-019-0741-z
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede Daha fazla bilgi edinin Boke Garden uygulamasını indirin
