Mikrolinseneffekt-Messung von Spitzer (Originalartikel vom 13.07.2018)

Print Friendly, PDF & Email

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Aufnahmen eines Mikrolinsensystems mit dem Hubble-Weltraum-Teleskop. Die linke Aufnahme wurde 3.7 Jahre nach einem beobachteten Mikrolinseneffekt-Ereignis aufgenommen; die rechte Aufnahme entstand 8.9 Jahre später, nachdem die sich bewegende (lichtverstärkende) Vordergrundquelle ihre Position verändert hatte. Die Linsen- und Lichtquellenbestandteile des Systems (A und B) sind in der später entstandenen Aufnahme klar voneinander getrennt. NASA / Hubble

 

Licht von einem Stern, das an einem massereichen Körper, wie einem Exoplaneten, vorbeifliegt, wird abgelenkt. Ein Beobachter, der in Richtung Stern blickt, wird dessen Bild verzerrt sehen. Wie ein durch den Stiel eines Weinglases gesehenes Objekt könnte auch das stellare Objekt zu zwei hellen Lichtspitzen verzerrt sein. Daß Masse das Licht in dieser Art und Weise beeinflussen könnte, wurde erstmals 1919 bestätigt, aber einige der subtileren Effekte sind erst in den letzten fünfundzwanzig Jahren gemessen worden. In einem dieser Fälle, dem Mikrolinseneffekt, wird ein Lichtblitz erzeugt, wenn der Weg eines sich bewegenden kosmischen Objekts (von dem sonst vielleicht nichts bekannt ist) zufällig vor einem Stern vorbeiführt und dessen Lichtintensität für kurze Zeit ansteigt.

Das Spitzer-Weltraum-Teleskop umkreist die Sonne in einer der Erde folgenden Umlaufbahn und befindet sich gegenwärtig 1.66 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (eine AE ist die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne). Wissenschaftler hatten vorhergesagt, daß, falls es jemals möglich sein soll, den Lichtblitz von einem Mikrolinsenereignis aus zwei gut getrennten Blickwinkeln zu beobachten, daß man dann mit Hilfe einer Parallaxenmessung (der scheinbare Winkelunterschied zwischen den Positionen des Sterns von den beiden getrennten Orten aus gesehen) die Entfernung des dunklen Objekts bestimmen könne. In der Tat ist Spitzer seit 2014 erfolgreich genutzt worden, die Parallaxen hunderter Mikrolinsenereignisse zu messen. In all diesen Fällen wurde Spitzer erst eingesetzt, nachdem erdgebundene Beobachtungen ein im Gang befindliches Mikrolinsenereignis identifiziert hatten.

Die CfA-Astronomen Jennifer Yee, Y. Jung und In-Gu Shin waren Mitglieder eines Teams, das mit Spitzer erstmals ein Mikrolinsenereignis aufzeichnete, bei dem nur Spitzer (aber nicht die bodengebundenen Stellen) einen doppelten Blitz sah. Auch wenn dies im Grunde immer möglich war, wurde der Effekt nie zuvor beobachtet und beweist aber, daß einige als Doppelspitzen auftretende Signale bei nur erdgebundenen Beobachtungen verpasst werden können. Das Ergebnis erhöht die Bedeutung von Spitzer-Beobachtungen über einfache Parallaxenmessungen hinaus, denn auch Spitzer alleine erlaubt Beobachtungen von Bildern mit Mehrfachspitzen zu erfassen und dadurch eine genauere Bestimmung der gravitativ wirkenden Linse zu ermöglichen, die im vorliegenden Fall aus einem Stern niedriger Masse und einem umkreisenden Begleiter besteht.

Literatur:
„OGLE-2017-BLG-1130: The First Binary Gravitational Microlens Detected from Spitzer Only“
Tianshu Wang et al.
The Astrophysical Journal, 860:25 (10pp), 2018 June 10

oder

arXiv1802.09023v2 [astro-ph.EP] 27 Feb 2018