Když astronomové detekují nové exoplanety, obvykle to dělají pomocí jedné ze dvou technik. Zaprvé existuje slavná tranzitní technika, která hledá lehké poklesy světla, jak planeta prochází před hostitelskou hvězdou, a druhá je technika radiální rychlosti, která snímá pohyb hvězdy v důsledku gravitačního tahu její planety.
Ale pak je zde gravitační mikročočka, náhodné zvětšení světla ze vzdálené hvězdy hmotou hvězdy v popředí a jejích planet kvůli zkreslení v látce časoprostoru. I když tato technika zní téměř nepravděpodobně, je tak přesná, že každá detekce vynechává nominace planet jako kandidátů a okamžitě je ověřuje jako bona-fide světy.
Ale bez následných pozorování se technika microlensing potýká s charakterizováním neuvěřitelně slabé hostitelské hvězdy. Tým mezinárodních astronomů vedený kandidátem PhD Jennifer Yee ze Státní univerzity v Ohiu objevil první podpis mikročočky, láskyplně nazývaný MOA-2013-BLG-220Lb, který vypadá jako potvrzená planeta obíhající kolem kandidáta hnědého trpaslíka - objekt tak slabý protože není dost masivní na to, aby zahájilo jadernou fúzi v jejím jádru.
Hmota - bez ohledu na to, jak velká nebo malá - zakřivuje strukturu časoprostoru. Nakonec může působit jako čočka zakřivením světla pozadí kolem něj a tím zvětšit zdroj pozadí. V microlensingu je zasahující hmotou jednoduše slabá hvězda nebo snad planetární systém.
"Jak" systém čoček "přechází před vzdálenou hvězdu na pozadí, zvětšení této hvězdné hvězdy se mění v závislosti na čase," řekl Yee časopisu Space Magazine. "Měřením měnícího se zvětšení hvězdy na pozadí se můžeme dozvědět o objektivu a možná i o tom, zda má planetu."
V planetárním systému bude světlo hvězdy z pozadí zvětšeno, když před ní prochází hvězda v popředí. Pokud existuje planoucí planeta, bude existovat další vrchol v jasu (v menší míře, ale přesto stále bude detekce vyprávění).
V tuto chvíli se planetární systém přechází před hvězdu pozadí (a mnoho let po ní) nemůžeme oddělit dva objekty. Zatímco světlo hvězdné pozadí může být značně zvětšeno, jeho obraz je zkreslený, protože jeho světlo se sloučí s planetárním systémem.
Mikrolensingový podpis tedy nemůže astronomům říci nic o hvězdě systému čoček. "Je to neobvyklé," řekl Andrew Gould, Yeeův PhD poradce a spoluautor na papíře, řekl časopisu Space Magazine. "V jiných technikách lidé určitě objevili hvězdu a snaží se detekovat planetu." Mikročočky jsou ale právě naopak. Vidíme planetu velmi jasně, ale nemůžeme detekovat hostitelskou hvězdu. “
Mikrolensingový podpis však rozdává správný pohyb systému čoček - zjevná změna vzdálenosti v čase - jak prochází před hvězdou pozadí. Správný pohyb MOA-2013-BLG-220Lb je extrémně vysoký, ročně se pohybuje na 12,5 miliarsekundy (vzdálenost na obloze, která je 2400krát menší než velikost úplňku). To je zhruba třikrát vyšší než průměr.
Vysoký správný pohyb může být způsoben objektem, který je velmi blízko a pohybuje se pomalu nebo velmi vzdáleným objektem, který se rychle pohybuje. Protože většina hvězd nemá tendenci se pohybovat vysokými rychlostmi, tým předpokládá, že objekt je relativně blízko a nachází jej ve vzdálenosti 6 000 světelných let.
S pevnou vzdáleností je tým také schopen převzít hmotnost objektu. Váží se pod limitem spalování vodíku, a proto je považován za nejlepšího hnědého trpaslíka, kterého mikrolensing zjistil.
"Dvouhranný meč mikročočky je ten, že není zapotřebí žádné světlo z hvězdné čočky," řekl Yee časopisu Space Magazine. "Na jedné straně může mikročočky najít planety kolem tmavých nebo slabých předmětů, jako jsou hnědí trpaslíci." Na druhou stranu je velmi obtížné charakterizovat hvězdu objektivu, pokud není detekováno její světlo. “
Astronomové budou muset počkat do roku 2021, než se znovu podívají na systém čoček. Tento časový rámec je, jak dlouho očekáváme, že to bude trvat, než se kandidát hnědý trpaslík značně oddělí na obloze od hvězdné pozadí. Jakmile tak učiní, astronomové budou moci ověřit, zda je kandidát skutečně hnědý trpaslík.
Příspěvek je ke stažení zde.
